Ecologia de Ecossistemas - Trabalho orientado (TO)

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Ecologia de Ecossistemas - Trabalho orientado (TO) 
 1. De que três formas podem os organismos apresentar a partenogênese, e como cada uma afeta a variação genética entre os descendentes resultantes? 
 
Alguns animais se reproduzem assexuadamente pela formação de óvulos diplóides. Este tipo de reprodução, denominado de partenogênese, floresceu em populações inteiramente femininas. Em alguns destes animais, as células de germinação se desenvolvem diretamente em células de óvulo sem passar pela meiose, e todos os óvulos de uns indivíduos são, portanto, geneticamente idênticos. Em outras espécies partenogenéticas, a meiose prossegue através da primeira divisão meiótica, mas a supressão da segunda divisão meiótica resulta em células de óvulos diplóides. Embora uma união sexual não esteja envolvida, estes óvulos diferem uns dos outros geneticamente por causa da recombinação (a troca de genes entre cromossomos homóloga) e da seleção independente de cromossomos da primeira divisão meiótica. Numa outra variação da partenogênese, a meiose procede por completo, mas as células que formam os gametas femininos então se fundem para formar óvulos diplóides.
2. Descreva os custos e os benefícios associados com a reprodução assexuada. 
Como principal custo da reprodução assexuada, podemos citar a pouca variabilidade genética (garantida apenas pela recombinação e pela seleção independente de cromossomos da primeira divisão meiótica), que não proporciona boa adaptação a mudanças no ambiente, de forma que se houver uma alteração nas condições ambientais, todos os descendentes podem sucumbir. Outra desvantagem da pouca variabilidade genética da reprodução assexuada está no fato de que genes defeituosos que carregam características prejudiciais (doenças) passarão a todos os descendentes e se espalharão mais rapidamente pela população. Porém, apesar dos custos, a reprodução assexuada permite que todos o s genes do genitor passam aos descendentes, além de não exigir a procura pelo parceiro e nem comportamentos complexos de corte. Já a reprodução sexuada possui como principal custo a quantidade de energia gasta para que ela ocorra, principalmente os custos de acasalamento, comportamento de corte e busca pelo parceiro. Além disso, há também o custo dobrado da meiose, em que apenas metade dos genes de cada genitor são transmitidos aos descendentes. Porém, apesar dos custos, a reprodução sexuada garante uma boa variabilidade genética, o que aumenta as chances de os descendentes estarem adaptados a mudanças no ambiente, além de dificultar a propagação de genes defeituosos, de forma que muitas doenças não chegam a se manifestar na população. 
3. Como a hipótese da Rainha Vermelha nos ajuda a compreender os benefícios do ajustamento da reprodução sexuada?
 
A capacidade do patógenos em desenvolver respostas às defesas de seus hospedeiros colocam um prêmio nas respostas evolutivas rápidas pelas populações dos hospedeiros, que poderiam de certa forma serem levadas a uma redução de número, e talvez à extinção, pelo aumento dos patógenos virulentos. Qualquer genitor deveria se beneficiar da produção d e filhotes geneticamente diferentes dele próprio, com combinações únicas de genes para defesas às quais os patógenos dos pais não estão bem adaptados. Desta forma, o sexo e a combinação genética poderiam proporcionar um alvo móvel para os patógenos evoluindo e impedi-los de tomar a dianteira. Esta ideia é chamada de hipótese da Rainha Vermelha.
4. Quando o incremento de ajustamento de uma função masculina aumentada resulta num custo maior no ajustamento através da função feminina, por que deveria uma população desenvolver sexos separados em vez de hermafroditas?
Os sexos separados são favorecidos pela seleção quando ganhos no ajustamento de adicionar uma função sexual trazem perdas maiores na outra função sexual. Este pode ser o caso quando o estabelecimento de uma nova função sexual embute um custo fixo substancial antes que quaisquer gametas possam ser produzidos. A função sexual em animais complexos exige gônadas, duetos e outras estruturas para transmitir os gametas. Mais ainda, em muitos animais, a masculinidade demanda especializações para atração ao acasalamento e combate com outros machos, e feminilidade requer especialização para produção de óvulos ou cuidados com a prole. Tais custos fixos podem colocar o hermafroditismo em desvantagem comparado com a especialização sexuada. De ato, o hermafroditismo ocorre raramente entre espécies de animais que ativamente buscam parceiros e se engajam em cuidados com a prole. Ele é muito mais comum entre animais aquáticos sedentários que simplesmente descartam seus gametas na água.
5. Quando uma população é composta de dois sexos, por que o sexo mais raro tem uma vantagem de ajustamento? 
Se uma razão sexual de uma população não for 1:1, indivíduos do sexo mais raro gozarão de sucesso reprodutivo maior porque competirão por acasalamentos com menos competidores do mesmo sexo. Os indivíduos do sexo mais raro contribuíram com mais conjuntos de seus genes para as gerações subsequentes do que o sexo mais comum o faria.
6. Como a competição local por acasalamento favorece a produção de razões sexuais distorcidas pelas fêmeas dos filhotes? 
Num extremo, o acasalamento pode ocorrer entre a progênie de um determinado genitor. N esta situação, conhecida como competição por acasalamento local, a competição entre machos por acasalamento ocorre entre irmãos. Do ponto d e vista do genitor destes filhotes, um filho serviria tão bem quanto muitos para fertilizar suas irmãs e propagar os genes do genitor. Nesta situação, o número d e cópias de seus genes que uma mãe passa para a sua neta depende somente do número de filhas que produz, porque cada contribuição genética do filho para os filhotes daquelas filhas também virá da mãe. Assim, as fêmeas que produzem filhas à custa de filhos terão mais netos e maior ajustamento evolutivo.
7. Compare e confronte a monogarnia, a poliginia e a poliandria. 
O sistema de acasalamento no qual um único indivíduo de um sexo forma ligações duradouras com mais de um indivíduo do sexo oposto é chamado poligamia. Mais frequentemente, um macho se acasala com mais de uma fêmea, em cujo caso o sistema é denominado de poliginia (literalmente, "muitas fêmeas"). Os casos raros de uma única fêmea ter mais do que um acasalamento com um macho são denominados de poliandria.
 A poliginia pode exigir que o macho defenda diversas fêmeas contra tentativas de acasalamento de outros machos , ou defender territórios ou sítios de ninhos aos quais as fêmeas são atraídas para criar seus filhotes. Assim, a poliginia pode surgir devido a um macho querer impedir acesso de outros machos a mais de uma fêmea, em cujo caso a sua contribuição para sua progênie pode ser primordialmente genética, ou porque ele pode controlar ou proporcionar recursos de que as fêmeas precisam para a reprodução. A monogamia é a formação de uma união entre um macho e uma fêmea que persiste pelo período que é exigido para criar seus filhotes, e o qual pode durar até que um deles morra. A monogamia é favorecida primordialmente quando os machos podem contribuir substancialmente para o número e a sobrevivência de seus filhotes proporcionando cuidado parental. Assim, é mais comum em espécies com filhotes dependentes, que podem ser cuidados igualmente bem por ambos os sexos.
 A monogamia não é comum em mamíferos, porque os machos nem carregam o embrião em desenvolvimento nem produzem leite. Mas é comum entre aves, especialmente aquelas nas quais os pais alimentam seus filhotes. As aves macho e fêmea podem incubar ovos e alimentar os jovens igualmente bem. 
8. De acordo com o modelo de limite de poliginia dos sistemas de acasalamento, como a disponibilidade de recursos afeta a decisão de acasalamento de uma fêmea?
A poliginia surge quando uma fêmea pode obter um sucesso reprodutivo maior compartilhando um macho com uma ou mais fêmeas do que ela poderia formando uma relação monogâmica com outro macho. De acordocom o modelo de limite de poliginia, ela poderia ocorrer somente quando a qualidade dos territórios dos machos varia tanto que algumas fêmeas teriam sucesso reprodutivo maior quando acasaladas com um macho poligínico num território de alta qualidade do que se acasaladas com um macho monogâmico num território de baixa qualidade.
9. Por que deveriam as características sexuais secundárias exageradas em machos demonstrar um genótipo superior para as fêmeas?
As características sexuais secundárias elaboradas dos machos agem como handicaps. O fato do macho poder sobreviver carregando um handicap desse tipo indica a uma fêmea que ele tem um genótipo superior. Quanto maior o handicap que o indivíduo carrega, maior sua capacidade de compensar o handicap com outras virtudes - e passar os genes daquelas virtudes para seus filhotes. Uma virtude que os machos poderiam possuir, e o que poderia ser demonstrado pela produção de uma plumagem vistosa, é a resistência aos parasitas e patógenos. Somente indivíduos com fatores genéticos que os permitissem resistir a infecções de parasitas poderiam produzir ou manter uma plumagem brilhante e vistosa. Assim, uma apresentação de corte bem mantida de plumagem elaborada pode proporcionar uma demonstração convincente do alto ajustamento do macho, mesmo quando a apresentação por si própria é um estorvo.