O que é seleção disruptiva? (Com exemplos)

A seleção disruptiva é uma das três maneiras pelas quais a seleção natural age sobre características quantitativas em organismos. A seleção disruptiva é responsável por selecionar na população mais de dois valores de um caractere e as formas médias diminuem.

Por exemplo, vamos pensar em algum tipo de pássaro que se alimenta de sementes. Se traçarmos a frequência do tamanho dos picos, obteremos uma distribuição normal: uma curva em forma de sino, onde o ponto máximo representa os indivíduos com os picos mais frequentes.

O que é seleção disruptiva? (Com exemplos) 1

Fonte: Azcolvin429 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Suponha que as condições climáticas do habitat animal permitam apenas a produção de sementes muito pequenas e muito grandes. Tentilhões com bicos muito pequenos e muito grandes podem se alimentar, enquanto indivíduos com bicos de tamanho intermediário serão afetados adversamente.

O que é seleção natural?

A seleção pode ocorrer na natureza sob diferentes modalidades, dependendo da relação entre o fenótipo e a aptidão .

Uma das múltiplas faces da seleção é a seleção disruptiva. Entretanto, antes de definir esse tipo de seleção, é necessário entender um conceito básico em biologia : seleção natural.

O ano de 1859 representou um estágio de mudança radical para as ciências biológicas com a chegada da teoria da seleção natural. Isso foi formulado pelo famoso naturalista britânico Charles Darwin em seu livro The Origin of Species, onde ele propõe o referido mecanismo.

A seleção natural ocorre desde que três condições sejam atendidas em uma população: há variabilidade, os organismos têm certas características que aumentam sua aptidão e essa característica é herdável.

Na biologia evolutiva, o termo aptidão ou eficácia biológica refere-se à capacidade de um indivíduo se reproduzir e ter filhos férteis. É um parâmetro que varia de 0 a 1.

Deve-se notar que a seleção natural não é a única força evolutiva, a deriva genética também tem um papel importante nas mudanças evolutivas, particularmente no nível molecular.

Modelo disruptivo de seleção natural

Indivíduos nas duas extremidades da curva têm maior aptidão

A seleção direcional ocorre quando indivíduos localizados nas duas extremidades da distribuição de frequência têm maior aptidão do que indivíduos centrais. Ao longo das gerações, os indivíduos favorecidos aumentam sua frequência na população.

Nos modelos de seleção disruptiva, mais de dois genótipos podem ser favorecidos.

Sob uma perspectiva genética, a seleção disruptiva ocorre quando o heterozigoto tem uma aptidão menor que o homozigoto .

Veja o exemplo hipotético do tamanho do corpo. Suponha que em uma população de organismos, os menores e os maiores tenham uma vantagem (escapar de predadores, obter comida, entre outras razões). Por outro lado, organismos de estatura média não terão sucesso reprodutivo tão alto quanto o de suas contrapartes.

Como a média e a variação variam?

Uma metodologia comum e bastante difundida entre os biólogos é a medição dos efeitos da seleção natural na variação fenotípica por meio de mudanças na média e na variação dos caracteres ao longo do tempo.

Dependendo de como eles mudam, a seleção é classificada em três formas principais: estabilizador, direcional e disruptivo.

Nos gráficos de distribuição de frequência dos caracteres quantitativos avaliados, podemos quantificar vários dos parâmetros mencionados.

O primeiro é a média ou média aritmética da característica em estudo. Por exemplo, meça o tamanho do corpo em uma população de roedores e calcule a média. Esta é uma medida de tendência central.

A variação é a dispersão dos dados em relação à média da população. Se a variância for alta, há uma variabilidade considerável do caráter estudado. Se for baixo, todos os valores obtidos estão próximos da média.

Se estudarmos um personagem na população e observarmos que a variação aumenta ao longo de gerações, podemos inferir que a seleção disruptiva está ocorrendo. Visualmente, o sino do gráfico está se expandindo a cada geração.

Implicações teóricas e evolutivas

A seleção disruptiva tem sido de grande interesse para os biólogos por duas razões principais. Primeiro, promove variação dentro de uma espécie em uma população, como veremos mais adiante com os tentilhões dos tentilhões.

Segundo, propõe-se que a seleção disruptiva que atua por longos períodos de tempo possa promover eventos de especiação (geração de novas espécies).

Exemplos

Embora os eventos de seleção perturbadores possam parecer improváveis, eles são comuns por natureza – pelo menos em teoria. Temos os exemplos mais destacados de seleção disruptiva em diferentes espécies de aves.

O passarinho africano Pyrenestes ostrinus e as sementes

Visão geral do tentilhão e sua dieta

Tentilhões da espécie P. ostrinus vivem na África central. A dieta deste animal é formada por sementes.A maioria das populações possui formas pequenas e grandes, tanto em homens quanto em mulheres.

No ambiente em que os tentilhões vivem, existem várias espécies de plantas que produzem as sementes e que essas aves incluem em sua dieta. As sementes variam em termos de dureza e tamanho.

Estudos de Smith sobre a variação no tamanho do pico

Smith em 2000 estudou a variação morfométrica nos tentilhões dos tentilhões e encontrou resultados muito interessantes.

O pesquisador quantificou o tempo necessário para um tentilhão abrir a semente para consumi-la. Paralelamente, ele mediu a aptidão biológica dos indivíduos e relacionou-a com o tamanho do bico. O período de tempo desse experimento foi de cerca de sete anos.

Smith concluiu que existem dois tamanhos de pico predominantes porque existem duas espécies primárias de sementes que são consumidas por tentilhões.

Uma das espécies de plantas produz sementes muito duras, e os tentilhões maiores e com picos mais robustos são especializados no consumo dessas espécies de sementes.

As outras espécies abundantes produzem sementes pequenas e macias. Nesse caso, as variantes de tentilhões especializadas em seu consumo são indivíduos pequenos com pequenos espinhos.

Em um ambiente com uma distribuição bimodal de recursos, a seleção natural molda uma distribuição bimodal das espécies.

Referências

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  7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologia: a ciência dinâmica. Nelson Educação
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