resumo evolução

Prévia do material em texto

Aulas teóricas
1- novidades de darwin, passagem do paradigma fixista ao evolucionista
- 1° novidade da teoria evolutiva: perspectiva materialista da variação: ponto de vista populacional. Não existe o tipo, uma unidade igual a todas.
- 2° novidade da teoria evolutiva: variações intrapopulacionais se tornam variações interpopulacionais (especiação). A variação dentro do grupo se torna variação entre grupos.
Ancestral comum ----->----->-----> Biodiversidade.
1 – número de descendentes é maior eu o número de parentais
2 – tamanho das populações é constante através do tempo
Se o número de descendentes é maior e a população se mantém deduz-se que há mortalidade.
3 – a mortalidade é diferencial, determinada pelas diferenças entre os indivíduos.
Seleção natural = mortalidade diferencial. Essa concepção só foi possível a partir da perspectiva materialista da variação.
Evolução – descendência com modificação guiada por seleção natural.
O problema dessa teoria é que ela não explica a origem e a natureza da variação. Se a variação for limitada, a mudança de intra para inter é um processo é finito.
2- dialética
A evolução e o processo gerador de toda diversidade do planeta. É um caminho complexo de interações entre as espécies e entre elas e o ambiente.
3- evidências da evolução
4- teoria sintética. escola clássica x escola do balanço
5- neutralismo x selecionismo
Evolução por Darwin: descendência com modificação guiada por seleção natural.
Evolução pela teoria sintética: mudança das freqüências gênicas por ação das quatro forças evolutivas: deriva gênica, seleção natural, mutação e migração. ?
A partir desse ponto deve-se descrever os padrões de variações gênicas, definidos pelas quatro forças. Duas correntes se formaram com esse propósito:
Escola clássica x Escola do balanço
 homozigose heterozigose (natureza da controvérsia: qual a quantidade de
SN normalizadora SN balanceadora variações presentes nas populações naturais?
A resposta encontrada com os trabalhos de Hubby e Lewontin foi favorável à Escola do balanço, heterozigose. Explicando, com a existência de uma SN balanceadora, o favorecimento aos heterozigotos. Porém, também não está correta.
Para que 30% dos genes se mantenha em heterozigose por SN balanceadora deve haver alta mortalidade, ou seja, gerar uma carga genética enorme.
E. balanço
 \
 heterozigose ( 30% dos locos
 / \
SN balanceada carga genética (n° de indivíduos que morrem): mortalidade que ocorre
 a cada geração por SN por reprodução sexuada.
A carga genética seria alta demais para as populações. Quando heterozigotos se cruzam há chances de nascerem homozigotos.
Aqui se estabelece outra contradição! Quais as forças evolutivas responsáveis pela quantidade de variações?
 Selecionistas Neutralistas
- alguns locos são mantidos por SN - toda variação entra por mutação. Deriva 
balanceada, outros por SN dependente gênica faz sempre perder um alelo.
de frequência (borboletas brancas e azuis), A quantidade e variações não tem nada a 
outros por SN por ambientes heterogêneos ver com SN, e sim com mutações e deriva.
(gastrópodes de luz e de sombra). Ou seja, Populações grandes terão alta taxa de 
vários tipos de SN diversificadora, Pressões variação e mutação e menor deriva.
de SN que aumentam a frequência de Populações pequenas terão baixa taxa de 
variações na populações. Variações e mutações e maior deriva.
 Há um equilíbrio entre a taxa de mutação
 presente (10-6) e a velocidade da deriva.
- são mais realistas. Sabem que a SN - não são realistas. Negam que a SN tenha
existe. a importância dada a ela. 
- matematicamente precários. Quando - matematicamente robustos. Têm uma
se inclui o ambiente na conta inclui-se explicação simples para a variação.
incontáveis variáveis, impossíveis de se H = 1 – (4 Ne M)
calcular. / (4 Ne M + 1)
 heterozigosidade / \
 quantidade da população taxa de mutação
Quando o cálculo dos neutralistas é aplicado a em populações naturais encontra-se, na maioria das vezes, heterozigosidade em taxas mais baixas do que o esperado, uma pouca quantidade que se encaixa no esperado e uma outra pouca quantidade que ultrapassa o esperado. Ou seja:
1 - neutralistas estão errados, pois seus cálculos não condizem com o encontrado nas populações.
2 – selecionistas estão errados, pois a SN está diminuindo a quantidade de variações, não aumentando-a.
3 – SN diversificadora faz a heterozigosidade aumentar além do esperado.
4 – Equilíbrio entre taxa de mutação e deriva gênica é o que dá os resultados esperados pelo cálculo.
A evolução ocorre à despeito da SN e não por causa dela, já que na maioria da vezes ela vai diminuir a quantidade de variações e não aumentá-la. A SN existe e é negativa, diminuindo, atrasando o processo evolutivo. Alelos, geralmente são neutros e levemente deletérios.
6- hardy-weinberg
População: 25AA 50Aa 25aa
1 – quais as freqüências fenotípicas? AA-25% Aa-50% aa-25% ] p² 2pq q² = 1
2 – quais as freqüências gênicas? f(A) = 50% f(B) = 50% ] teorema de Hardy-Weinberg
3 – quais as freqüências fenotípicas e gênicas na próxima geração?
Sptz óvulo fenotípica gênica
 A A 0,5 x 0,5 0,25 AA f(A) = AA + ½ Aa = 2AA + Aa
 A a 0,5 x 0,5 0,25 Aa total 2x total
 a A 0,5 x 0,5 0,25 aA Quando são dadas as freqüências fenotípicas 
 a a 0,5 x 0,5 0,25 aa pode-se determinar as freqüências gênicas.
1° conclusão: as freqüências fenotípicas e gênicas se mantém ao logo das gerações. Nada mudou.
2° conclusão: se não há mudança não há evolução.
Nada muda se não houver ação de nenhuma força evolutiva: seleção natural, deriva gênica, mutação ou migração. Ou cruzamento preferencial.
Hipótese nula (H°) – nada muda pois nada aconteceu.
Hipótese alternativa – algo aconteceu, originando mudanças.
Na natureza predomina o teorema de H-W. Logo, a evolução não existe?
- Existe sim. O teorema predomina pois as forças evolutivas têm baixa intensidade, requerendo amostras muito maiores ou um teorema que inclua as forças evolutivas.
Paradoxo: Sempre que obtivermos um resultado, ele será uma exceção da evolução. Serão resultados de forças evolutivas fortes. Em geral, elas são de baixa intensidade, que somos incapazes de medir. Tudo que somos capazes de medir foge à regra da evolução. Ex: taxa de mutação alta, pressão de seleção natural muito forte.
1° problema: medir o desvio. Sempre que se toma uma amostra espera-se um desvio amostral. Um desvio, ao acaso, nas amostragens.
1 - calcular o desvio.
2 - decidir se o desvio é amostral ou resultado de uma força evolutiva.
Desvio = observado (obs) – esperado (esp). Sendo o obs = esp, o desvio é 0. Se o obs > esp o resultado será negativo, por isso eleva-se ao quadrado, para tiraro número negativo. Para dar o peso correto, divide-se pelo esp. Porém, ainda falta apontar a origem do desvio (amostral ou força).
Qui-quadrado: uma medida estardadizada, padronizada do desvio. X² = (obs – esp)²
 esp
2° problema: determinar a origem do desvio. Quanto maior o desvio menor é a probabilidade deles ocorrerem (figura abaixo: x = probabilidade, y = desvios).
0
50
100
150
200
250
300
350
12345
Desvio não é amostral quando a probabilidade de encontrá-lo é menor que 5%. α = 0,05 ( nível de significância. Desvio < 0,05 = aceita-se a hipótese alternativa., rejeita-se a nula. Desvio > 0,05 = aceita-se a nula.
Grau de liberdade (g.l.) – quanto um valor pode variar em relação ao outro. Ex: cara ou coroa. Em um certo número de jogadas a quantidade de ‘caras’ vai variar em função da quantidade de ‘coroas’.
g.l. = (n° de fenótipos - 1) - (n° de genes - 1) ( g.l. = (n° de fenótipos - 1) - n° de genes + 1 (
g.l. = n° de fenótipos - n° de genes ( g.l. = fenótipos - alelos
3° problema: qual força causou o desvio? ?
Cada força evolutiva deixará uma marca característica no gráfico do desvio podendo, então, ser identificada.
7- seleção natural e adaptação
Seleção natural
Evolução: ação dos processos de mortalidade diferencial.
AA AB BB (letal 25 = 0,33 50 = 0,66 f(A) = 0,66 f(B) = 0,33 ( freqüência gênica
25 50 25 75 75 p² 2pq q² ( freqüência genotípica
- conclusão 1: há um processo de mortalidade diferencial.
- conclusão 2: processo não é absoluto, é menos eficiente quando o alelo é recessivo.
- conclusão 3: esse processo tem como conseqüência mudança na freqüência gênica, diminuindo a freqüência de alelos selecionados. A seleção é muito mais eficiente quanto maior for a freqüência do alelo em recessividade. Quanto maior for a variação de freqüência gênica, maior a força da seleção natural.
Qual a unidade da seleção natural e por quê?
Para qualquer alelo, outro alelo é ambiente, fazendo com que seja letal ou não.
Seleção natural = mortalidade (quem morre?) diferencial (por que morre?)
A ≠ B – alelo; AA – genótipo; Indivíduo; População – todos são unidades da seleção natural.
Para se identificar a ação da seleção natural deve-se:
1° - identificar as diferenças: se houver interações gênicas, entre genótipos, entre indivíduos ou entre populações, não há diferença. Seleção entre indivíduos é mais forte que entre populações, logo, iteração interpopulacional é possível teoricamente, porém, muito fraca.
2° - deve haver uma situação em que haja independência entre as partes. A – não pode haver interações gênicas. AA – não pode haver interações interloculares. Indivíduo – sem interação com ambiente ou outros indivíduos. População – sem migrações.
Adaptação
Há três abordagens para adaptação: -- uma característica
 -- um processo
 -- um estado de ser da população (+ ou adaptada)
Em todas elas ocorre a seleção natural. A adaptação ocorre em seleção natural.
SN + VG = caráter na população. Seleção natural + variação gênica/tempo = caráter na população.
 T
Métodos de identificação da adaptação:
1° - método comparativo: observação de estruturas com mesma funcionalidade, em espécies diferentes (distantes filogeneticamente) que partilham o mesmo ambiente. Previsão: encontrar estruturas semelhantes, adaptações. O caso de espécies com ancestral comum e estruturas herdadas não serve para esse método. Deve-se comparar espécies de grupos filogenéticos mais distantes, sendo mais fácil se distanciar do problema da ancestralidade comum.
2° - método filogenético: identifica se o ancestral comum das espécies tinha uma estrutura, identificação de espécies irmãs.
3° - método experimental: pode-se testar se características se mantém ou são eliminadas. ?
8- deriva gênica
Nas populações, a cada geração diminui-se o número de características não fixadas e aumenta-se o número de características fixadas.
1° conclusão: aumenta a homozigose. Se a homozigose aumenta intrapopulacionalmente, há perda de variação.
2° conclusão: NÃO há perda de variação. A variação deixa de ser intrapopulacional e se torna interpopulacional.
3° conclusão: populações estão se diferenciando fenotipicamente.
A força evolutiva presente aqui não é a seleção natural, já que não há uma característica se mantendo em detrimento da outra. As características se mantém ao acaso, logo, há ação da deriva gênica. Com a deriva um genótipo deletério pode ser fixado tanto quanto um genótipo neutro ou vantajoso. Em uma população, através da deriva, pode-se fixar alelos vantajosos ou deletérios, principalmente quando a deriva é maior, ou seja, em populações menores.
Consequências:
- curto prazo: na ausência de migração, há diferenciação das populações. Aumento das variações fenotípicas causa diferenciações entre as populações.
- médio prazo: surgem populações geográficas, já que não há migração e ocupam lugares diferentes.
- longo prazo: especiação. Espécies geográficas acumulam variações interpopulacionais.
9- mutação
2 princípios fundamentais da hereditariedade (como se mantém as características através das gerações):
- manter inalterado, ao longo das gerações, o fator hereditário, a unidade hereditária (gene, genoma), mantendo sua identidade.
- fluxo de informação é unidirecional, passam sempre do genótipo para o fenótipo, não ao contrário.
O primeiro princípio nem sempre se consolida. Se não acontece sempre:
1 – pode ser chamado de herança?
Pode ser chamado de herança já que ocorre na maioria das vezes.
2 – por que não ocorre sempre?
Por ser um processo natural está sujeito a erros. Uma taxa de erro de 10-6 – 10-5.
3 – como pode ser natural e ainda errar tão pouco?
A seleção natural diminui a taxa desses erros.
4 – qual a conseqüência esses erros?
Esses erros são deletérios à proporção de 10-5 – 10-4 e são eliminados. Pouca parte desses erros não é eliminada. Esses erros são as mutações, mudanças no genótipo ao acaso. Como são ao acaso há poucas chances de serem vantajosas.
As mutações são erros, falhas que ocorrem a baixa freqüência. No entanto, são importantes o suficiente para serem consideradas uma força evolutiva. Por quê?
- são a origem de toda variação, inclusive recombinacionais
- é a única fonte de variações novas
- sozinha não é representativa mas, associada à seleção natural e deriva gênica, tem um papel importante. Seleção e deriva ampliam os efeitos das mutações. Seleção elimina características deletérias e deriva pode fixar até mesmo as deletérias.
Mutações ocorrem por diversos motivos, endógenos (erros na correção do DNA) e exógenos (radiação solar, artificial etc).
Aulas práticas
1- seminário - darwin, caps 3 e 4
2- evidências da evolução
3- dobzhanski
4- seminário - hubby e lewontin, lewontin e hubby
5- seminário - evolutionary rate at molecular level, non-darwinian evolution
6- hardy-weinberg
7- seleção natural e adaptação
8- deriva gênica
9- mutação
_1447414577.