Seleção natural: mecanismo, evidência, tipos e exemplos - Ciência - 2023

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o seleção natural é um mecanismo evolutivo proposto pelo naturalista britânico Charles Darwin, onde há um sucesso reprodutivo diferencial entre os indivíduos de uma população.

A seleção natural atua em termos da reprodução de indivíduos que carregam certos alelos, deixando mais descendentes do que outros indivíduos com alelos diferentes. Esses indivíduos se reproduzem mais e, portanto, aumentam sua frequência. O processo de seleção natural darwiniano dá origem a adaptações.

À luz da genética populacional, evolução é definida como a variação das frequências dos alelos na população. Existem dois processos ou mecanismos evolutivos que dão origem a essa mudança: seleção natural e deriva do gene.

A seleção natural tem sido mal interpretada desde que Darwin deu a conhecer suas idéias inovadoras. Dado o contexto político e social da época, as teorias naturalistas foram erroneamente extrapoladas para as sociedades humanas, emergindo frases que hoje são viralizadas pela mídia e documentários como “sobrevivência do mais apto”.

O que é seleção natural?

A seleção natural é o mecanismo proposto pelo naturalista britânico Charles Darwin em 1859. O assunto é tratado em detalhes em sua obra-prima A origem das espécies.

É uma das ideias mais importantes na área da biologia, pois explica como se originaram todas as formas de vida que hoje somos capazes de apreciar. É comparável às ideias de grandes cientistas de outras disciplinas, como Isaac Newton, por exemplo.

Darwin explica por meio de vários exemplos observados durante suas viagens como as espécies não são entidades imutáveis no tempo e propõe que todas elas vêm de um ancestral comum.

Embora existam dezenas de definições de seleção natural, a mais simples e concreta é a de Stearns & Hoekstra (2000): “seleção natural é a variação no sucesso reprodutivo associada a uma característica hereditária”.

Deve ser mencionado que a evolução e a seleção natural não perseguem uma meta ou objetivos específicos. Produz apenas organismos adaptados ao seu ambiente, sem qualquer tipo de especificação da configuração potencial que esses organismos terão.

Mecanismo

Alguns autores expressam que a seleção natural é uma inevitabilidade matemática, uma vez que ocorre sempre que três postulados são cumpridos, que veremos a seguir:

Variação

Os indivíduos que pertencem à população apresentam variações. Na verdade, a variação é uma condição sine qua non para que os processos evolutivos ocorram.

A variação nos organismos ocorre em diferentes níveis, desde variações nos nucleotídeos que constituem o DNA até morfologias e variações no comportamento. À medida que diminuímos o nível, encontramos mais variação.

Herdabilidade

A característica deve ser hereditária. Essas variações presentes na população devem passar de pais para filhos. Para verificar se uma característica é herdável, é utilizado um parâmetro denominado "herdabilidade", definido como a proporção da variância fenotípica devido à variação genética.

Matematicamente, é expresso como h² = V_G / (V_G + V_E) Onde V_G é a variância genética e V_E é o produto da variação do ambiente.

Existe uma maneira muito simples e intuitiva de quantificar a herdabilidade: a medida de caráter dos pais vs. personagem em crianças. Por exemplo, se quisermos confirmar a herdabilidade do tamanho do bico nas aves, medimos o tamanho y nos pais e os plotamos em relação ao tamanho na prole.

Caso observemos que o gráfico tende a uma reta (o r² está próximo de 1) podemos concluir que as características são hereditárias.

O caráter variável está relacionado ao ginástica

A última condição para a seleção natural atuar na população é a relação da característica com o ginástica - Este parâmetro quantifica a capacidade de reprodução e sobrevivência dos indivíduos e varia de 0 a 1.

Em outras palavras, essa característica deve aumentar o sucesso reprodutivo de seu portador.

Exemplo hipotético: a cauda dos esquilos

Vamos pegar uma população de esquilos hipotética e pensar se a seleção natural pode ou não agir sobre ela.

A primeira coisa que devemos fazer é verificar se há variação na população. Podemos fazer isso medindo os personagens de interesse. Suponha que encontremos variação na cauda: existem variantes com cauda longa e cauda curta.

Posteriormente, devemos confirmar se a característica de "tamanho da fila" é herdável. Para fazer isso, medimos o comprimento da cauda dos pais e o plotamos em relação ao comprimento da cauda dos filhos. Se encontrarmos uma relação linear entre as duas variáveis, significa que, de fato, a herdabilidade é alta.

Por fim, devemos confirmar que o tamanho da cauda aumenta o sucesso reprodutivo do portador.

Pode ser que a cauda mais curta permita que os indivíduos se movam com mais facilidade (isso não é necessariamente verdade, é para propósitos puramente educacionais) e permite que eles escapem de predadores com mais sucesso do que os portadores de cauda longa.

Assim, ao longo das gerações, a característica “estirpe curta” será mais frequente na população. Esta é a evolução por seleção natural. E o resultado desse processo simples - mas muito poderoso - são as adaptações.

Provas

A seleção natural e a evolução em geral são apoiadas por evidências extraordinariamente robustas de várias disciplinas, incluindo paleontologia, biologia molecular e geografia.

Registro fóssil

O registro fóssil é a prova mais clara de que as espécies não são entidades imutáveis, como se pensava antes da época de Darwin.

Homologia

Os descendentes com modificações levantadas na origem das espécies, encontram suporte nas estruturas homólogas - estruturas com uma origem comum, mas que podem apresentar certas variações.

Por exemplo, o braço do humano, a asa do morcego e as nadadeiras das baleias são estruturas homólogas entre si, já que o ancestral comum de todas essas linhagens tinha o mesmo padrão de ossos em seu tempo superior. Em cada grupo, a estrutura foi modificada de acordo com o estilo de vida do organismo.

Biologia molecular

Da mesma forma, os avanços da biologia molecular nos permitem conhecer as sequências em diferentes organismos e não há dúvida de que existe uma origem comum.

Observação direta

Finalmente, podemos observar o mecanismo da seleção natural em ação. Certos grupos com tempos de geração muito curtos, como bactérias e vírus, permitem observar a evolução do grupo em um curto espaço de tempo. O exemplo típico é a evolução dos antibióticos.

O que não é seleção natural?

Embora a evolução seja a ciência que dá sentido à biologia - para citar o famoso biólogo Dobzhansky "nada faz sentido na biologia exceto à luz da evolução" - há muitos conceitos errôneos na biologia evolutiva e mecanismos relacionados. Está.

A seleção natural parece ser um conceito popular, não apenas para acadêmicos, mas também para a população em geral. No entanto, ao longo dos anos, a ideia foi distorcida e mal representada tanto na academia quanto na mídia.

Não é a sobrevivência do mais apto

Ao mencionar a "seleção natural", é quase impossível não evocar frases como "a sobrevivência do mais apto ou do mais apto". Embora essas frases sejam muito populares e tenham sido amplamente utilizadas em documentários e similares, elas não expressam com precisão o significado da seleção natural.

A seleção natural está diretamente relacionada à reprodução dos indivíduos e indiretamente à sobrevivência. Logicamente, quanto mais tempo um indivíduo vive, maior a probabilidade de se reproduzir. Porém, a conexão direta do mecanismo é com a reprodução.

Da mesma forma, o organismo "mais forte" ou "mais atlético" nem sempre se reproduz em maior quantidade. Por essas razões, a conhecida frase deve ser abandonada.

Não é sinônimo de evolução

A evolução é um processo de duas etapas: uma que causa variação (mutação e recombinação), que é aleatória, e uma segunda etapa que determina a mudança nas frequências dos alelos na população.

Este último estágio pode ocorrer por seleção natural ou por deriva genética ou genética. Portanto, a seleção natural é apenas a segunda parte deste fenômeno maior chamado evolução.

Tipos e exemplos

Existem várias classificações da seleção. O primeiro classifica os eventos de seleção de acordo com seu efeito sobre a média e a variância na distribuição de frequência do personagem estudado. São eles: seleção estabilizadora, direcional e disruptiva

Também temos outra classificação que depende da variação do ginástica de acordo com a frequência dos vários genótipos na população. Estas são as seleções dependentes de frequência positivas e negativas.

Por último, existe a seleção hard e soft. Essa classificação depende da existência de competição entre os indivíduos da população e da magnitude da pressão de seleção. Descreveremos os três tipos mais importantes de seleção abaixo:

Seleção estabilizadora

Há seleção estabilizadora quando os indivíduos com o caráter "médio" ou mais frequente (aqueles no ponto mais alto na distribuição de frequência) são os que têm o maior ginástica.

Em contraste, os indivíduos encontrados na cauda do sino, longe da média, são eliminados ao longo das gerações.

Neste modelo de seleção, a média permanece constante ao longo das gerações, enquanto a variância diminui.

Um exemplo clássico de seleção estabilizadora é o peso da criança ao nascer. Embora os avanços médicos tenham relaxado essa pressão seletiva com procedimentos como a cesariana, o tamanho costuma ser um fator decisivo.

Os bebês perdem calor rapidamente, enquanto os bebês significativamente mais pesados do que a média têm problemas com o parto.

Se um pesquisador busca estudar o tipo de seleção que ocorre em uma determinada população e quantifica apenas a média da característica, pode tirar conclusões erradas, acreditando que a evolução não está ocorrendo na população. Por isso, é importante medir a variância do personagem.

Seleção direcional

O modelo de seleção direcional propõe que os indivíduos que estão em qualquer uma das caudas da distribuição de frequência sobrevivam ao longo das gerações, seja no setor esquerdo ou direito.

Em modelos de seleção direcional, a média muda ao longo das gerações, enquanto a variância permanece constante.

O fenômeno da seleção artificial realizada por humanos em seus animais domésticos e plantas é uma seleção direcional típica. Geralmente, busca-se que os animais (por exemplo, gado) sejam maiores, produzam mais leite, sejam mais fortes, etc. O mesmo ocorre nas plantas.

Ao longo das gerações, a média do personagem selecionado da população varia de acordo com a pressão. Caso busquem vacas maiores, a média aumentaria.

Em um sistema biológico natural, podemos tomar o exemplo da pele de um certo pequeno mamífero. Se a temperatura diminuir constantemente em seu habitat, as variantes que possuem uma camada mais espessa serão selecionadas por uma mutação aleatória.

Seleção disruptiva

A seleção disruptiva favorece os indivíduos que estão mais distantes da média. Com o passar das gerações, a frequência das filas aumenta, enquanto os indivíduos que antes estavam próximos da média começam a diminuir.

Nesse modelo, a média pode ser mantida constante, enquanto a variância aumenta - a curva fica cada vez mais ampla até que acaba se dividindo em duas.

Sugere-se que esse tipo de seleção pode levar a eventos de especiação, desde que ocorra um isolamento adequado entre as duas morfologias localizadas nas extremidades da cauda.

Por exemplo, uma certa espécie de pássaro pode ter variações marcantes em seu bico. Suponha que existam sementes ótimas para bicos muito pequenos e sementes ótimas para bicos muito grandes, mas os bicos intermediários não fornecem alimento adequado.

Assim, os dois extremos aumentariam em frequência e, se dadas as condições adequadas que propiciem eventos de especiação, pode ser que com o tempo os indivíduos com diferentes variações do pico se tornem duas novas espécies.

Referências

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