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Qual é a diferença entre seleção disruptiva, divergente e diversificada?

Qual é a diferença entre seleção disruptiva, divergente e diversificada?



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Em nossa reunião de laboratório, estávamos conversando sobre seleção divergente. Fiquei confuso em algum momento porque não tinha certeza de qual era o significado deste trabalho em comparação com diversificação / disruptiva e outros tipos de seleção.

A seleção diversificadora foi cunhada por J. T. Gulick e eu não encontrei uma resposta interessante para comparar com nossa definição contemporânea desses termos.

A forma como eu entendo isso é que a seleção divergente é mais ampla e inclui a seleção direcional, bem como a seleção disruptiva. Isso é correto?


Acho que você está combinando seleção e evolução. Seleção diversificada é quando a variância de um traço na população aumenta e até potencialmente se torna bimodal. Isso pode levar a divergentes evolução, ou seja, um evento de especiação. Enquanto a seleção direcional ainda leva à evolução, mas não necessariamente à formação de uma nova espécie.


Tipos de seleção natural: seleção disruptiva

A seleção disruptiva é um tipo de seleção natural que seleciona contra o indivíduo médio em uma população. A composição desse tipo de população mostraria fenótipos (indivíduos com grupos de características) de ambos os extremos, mas com muito poucos indivíduos no meio. A seleção disruptiva é o mais raro dos três tipos de seleção natural e pode levar ao desvio em uma linhagem de espécie.

Basicamente, tudo se resume aos indivíduos do grupo que conseguem acasalar - que sobrevivem melhor. Eles são aqueles que têm características nas extremidades do espectro. O indivíduo apenas com características intermediárias não é tão bem-sucedido na sobrevivência e / ou reprodução para transmitir genes "normais". Em contraste, as funções da população em seleção estabilizadora modo quando os indivíduos intermediários são os mais populosos. A seleção disruptiva ocorre em tempos de mudança, como mudança de habitat ou mudança na disponibilidade de recursos.


Conteúdo

A seleção natural é conhecida por ser um dos processos biológicos mais importantes por trás da evolução. Existem muitas variações de características, e algumas causam maior ou menor sucesso reprodutivo do indivíduo. O efeito da seleção é promover certos alelos, características e indivíduos que têm uma chance maior de sobreviver e se reproduzir em seu ambiente específico. Uma vez que o ambiente tem uma capacidade de suporte, a natureza atua neste modo de seleção sobre os indivíduos para permitir que apenas os descendentes mais aptos sobrevivam e se reproduzam em todo o seu potencial. Quanto mais vantajoso for o traço, mais comum ele se tornará na população. A seleção disruptiva é um tipo específico de seleção natural que seleciona ativamente contra o intermediário em uma população, favorecendo ambos os extremos do espectro.

A seleção disruptiva é inferida que muitas vezes leva à especiação simpátrica por meio de um modo de evolução gradualismo filético. A seleção disruptiva pode ser causada ou influenciada por vários fatores e também ter vários resultados, além da especiação. Indivíduos dentro do mesmo ambiente podem desenvolver uma preferência pelos extremos de uma característica, contra o intermediário. A seleção pode atuar na presença de morfologias corporais divergentes no acesso aos alimentos, como bico e estrutura dentária. É visto que muitas vezes isso é mais prevalente em ambientes onde não há uma ampla gama de recursos clinais, causando desvantagem ou seleção do heterozigoto em relação à média.

O particionamento de nicho permite a seleção de padrões diferenciais de uso de recursos, que podem conduzir à especiação. Em contraste, a conservação de nicho puxa os indivíduos para traços ecológicos ancestrais em um cabo de guerra evolucionário. Além disso, a natureza tende a ter uma perspectiva de 'salto no vagão da banda' quando algo benéfico é encontrado. Isso pode fazer com que ocorra o oposto, com a seleção disruptiva, eventualmente selecionando contra a média, quando todos começarem a tirar proveito desse recurso, ele se esgotará e os extremos serão favorecidos. Além disso, o gradualismo é uma visão mais realista quando se olha a especiação em comparação com o equilíbrio pontuado.

A seleção disruptiva pode inicialmente intensificar rapidamente a divergência, porque ela está apenas manipulando alelos que já existem. Freqüentemente, não é a criação de novos por mutação, o que leva muito tempo. Normalmente, o isolamento reprodutivo completo não ocorre até muitas gerações, mas diferenças comportamentais ou morfológicas separam as espécies da reprodução em geral. Além disso, geralmente os híbridos têm aptidão reduzida, o que promove o isolamento reprodutivo. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]

Suponha que haja uma população de coelhos. A cor dos coelhos é governada por dois traços incompletamente dominantes: pelo preto, representado por "B", e pelo branco, representado por "b". Um coelho nesta população com um genótipo de "BB" teria um fenótipo de pêlo preto, um genótipo de "Bb" teria pêlo cinza (uma exibição de preto e branco) e um genótipo de "bb" teria branco pele.

Se esta população de coelhos ocorresse em um ambiente que tivesse áreas de rochas pretas, bem como áreas de rochas brancas, os coelhos com pelo preto seriam capazes de se esconder dos predadores entre as rochas pretas, e os coelhos com pelo branco da mesma forma entre os brancos rochas. Os coelhos de pelo cinza, porém, se destacariam em todas as áreas do habitat e, portanto, sofreriam maior predação.

Como consequência desse tipo de pressão seletiva, nossa população hipotética de coelhos seria selecionada de forma disruptiva para valores extremos da característica de cor do pelo: branco ou preto, mas não cinza. Este é um exemplo de subdominância (desvantagem do heterozigoto) levando à seleção disruptiva.

Acredita-se que a seleção disruptiva é uma das principais forças que impulsionam a especiação simpátrica em populações naturais. [12] As vias que levam da seleção disruptiva à especiação simpátrica raramente estão sujeitas a desvios, tal especiação é um efeito dominó que depende da consistência de cada variável distinta. Essas vias são o resultado da seleção disruptiva na competição intraespecífica, podendo causar isolamento reprodutivo e, finalmente, culminar na especiação simpátrica.

É importante ter em mente que a seleção disruptiva nem sempre tem que ser baseada na competição intraespecífica. Também é importante saber que este tipo de seleção natural é semelhante aos outros. Onde não é o fator principal, a competição intraespecífica pode ser descartada na avaliação dos aspectos operacionais do curso de adaptação. Por exemplo, o que pode levar à seleção disruptiva em vez de competição intraespecífica podem ser polimorfismos que levam ao isolamento reprodutivo e, daí, à especiação. [13] [14] [15] [16] [12] [17] [18] [19]

Quando a seleção disruptiva é baseada na competição intraespecífica, a seleção resultante, por sua vez, promove a diversificação de nicho ecológico e polimorfismos. Se vários morfos (formas fenotípicas) ocuparem nichos diferentes, pode-se esperar que tal separação promova uma competição reduzida por recursos. A seleção disruptiva é vista com mais frequência em populações de alta densidade do que em populações de baixa densidade, porque a competição intraespecífica tende a ser mais intensa em populações de alta densidade. Isso ocorre porque as populações de densidade mais alta freqüentemente implicam em mais competição por recursos. A competição resultante leva os polimorfismos a explorar diferentes nichos ou mudanças em nichos para evitar a competição. Se uma metamorfose não tem necessidade de recursos usados ​​por outra metamorfose, então é provável que nenhum sofra pressão para competir ou interagir, apoiando assim a persistência e possivelmente a intensificação da distinção dos dois morfos dentro da população. [20] [21] [22] [23] [24] [25] Essa teoria não tem necessariamente muitas evidências de apoio em populações naturais, mas foi vista muitas vezes em situações experimentais usando populações existentes. Esses experimentos sustentam ainda que, nas situações certas (conforme descrito acima), essa teoria pode se provar verdadeira na natureza. [16] [19]

Quando a competição intraespecífica não está em ação, a seleção disruptiva ainda pode levar à especiação simpátrica e faz isso por meio da manutenção de polimorfismos. Uma vez que os polimorfismos são mantidos na população, se o acasalamento seletivo está ocorrendo, então esta é uma maneira pela qual a seleção disruptiva pode levar na direção da especiação simpátrica. [14] [16] [17] Se morfos diferentes tiverem preferências de acasalamento diferentes, então o acasalamento seletivo pode ocorrer, especialmente se a característica polimórfica for um "traço mágico", significando uma característica que está sob seleção ecológica e, por sua vez, tem um efeito colateral no comportamento reprodutivo. Em uma situação em que a característica polimórfica é não um traço mágico, então tem que haver algum tipo de penalidade de aptidão para aqueles indivíduos que não acasalam de forma seletiva e um mecanismo que causa o acasalamento seletivo tem que evoluir na população. Por exemplo, se uma espécie de borboleta desenvolve dois tipos de padrões de asas, cruciais para fins de imitação em seu habitat preferido, então o acasalamento entre duas borboletas de padrões de asas diferentes leva a um heterozigoto desfavorável. Portanto, as borboletas tendem a se acasalar com outras do mesmo padrão de asa, promovendo um aumento da aptidão, eventualmente eliminando o heterozigoto por completo. Este heterozigoto desfavorável gera pressão para um mecanismo que causa acasalamento seletivo que, então, levará ao isolamento reprodutivo devido à produção de barreiras pós-acasalamento. [26] [27] [28] Na verdade, é bastante comum ver a especiação simpátrica quando a seleção disruptiva está apoiando dois morfos, especificamente quando a característica fenotípica afeta a aptidão em vez da escolha do parceiro. [29]

Em ambas as situações, uma em que a competição intraespecífica atua e a outra em que não, se todos esses fatores estiverem presentes, eles levarão ao isolamento reprodutivo, o que pode levar à especiação simpátrica. [18] [25] [30]

A seleção disruptiva é de particular importância na história do estudo evolutivo, pois está envolvida em um dos "casos cardeais" da evolução, a saber, as populações de tentilhões observadas por Darwin nas Galápagos. Ele observou que as espécies de tentilhões eram semelhantes o suficiente para serem aparentemente descendentes de uma única espécie. No entanto, eles exibiram variação perturbadora no tamanho do bico. Esta variação parece estar relacionada de forma adaptativa ao tamanho da semente disponível nas respectivas ilhas (bicos grandes para sementes grandes, bicos pequenos para sementes pequenas). Os bicos médios tinham dificuldade em recuperar as sementes pequenas e também não eram resistentes o suficiente para as sementes maiores e, portanto, não se adaptavam.

Embora seja verdade que a seleção disruptiva pode levar à especiação, este não é um processo tão rápido ou direto como outros tipos de especiação ou mudança evolutiva. Isso introduz o tópico do gradualismo, que é um acúmulo lento, mas contínuo de mudanças durante longos períodos de tempo. [34] Isso ocorre principalmente porque os resultados da seleção disruptiva são menos estáveis ​​do que os resultados da seleção direcional (a seleção direcional favorece os indivíduos em apenas uma extremidade do espectro).

Por exemplo, tomemos o caso matematicamente direto, mas biologicamente improvável, dos coelhos: suponha que a seleção direcional estivesse ocorrendo. O campo só tem rochas escuras, então quanto mais escuro o coelho, mais eficazmente ele pode se esconder de predadores. Eventualmente, haverá muitos coelhos pretos na população (daí muitos alelos "B") e uma quantidade menor de coelhos cinzentos (que contribuem com 50% dos cromossomos com o alelo "B" e 50% dos cromossomos com o alelo "b" para a população ) Haverá poucos coelhos brancos (não muitos contribuintes de cromossomos com alelo "b" para a população). Isso poderia levar a uma situação em que os cromossomos com o alelo "b" morressem, tornando o preto a única cor possível para todos os coelhos subsequentes. A razão para isso é que não há nada "aumentando" o nível dos cromossomos "b" na população. Eles só podem cair e, eventualmente, morrer.

Considere agora o caso da seleção disruptiva. O resultado é um número igual de coelhos pretos e brancos e, portanto, um número igual de cromossomos com alelo "B" ou "b", ainda flutuando nessa população. Cada vez que um coelho branco acasala com um preto, surgem apenas coelhos cinza. Assim, para que os resultados "cliquem", é necessário que haja uma força fazendo com que os coelhos brancos escolham outros coelhos brancos e os coelhos pretos escolham outros pretos. No caso dos tentilhões, essa "força" era o isolamento geográfico / de nicho. Isso leva a pensar que a seleção disruptiva não pode acontecer e é normalmente porque as espécies estão geograficamente isoladas, seleção direcional ou por seleção estabilizadora.


Seleção Disruptiva

A seleção disruptiva também é nomeada devido à forma como a curva do sino se inclina quando os indivíduos são plotados em um gráfico. Romper significa separar-se e é isso que acontece com a curva em sino da seleção disruptiva. Em vez da curva do sino ter um pico no meio, o gráfico da seleção disruptiva tem dois picos com um vale no meio deles.

A forma vem do fato de que ambos os extremos são selecionados durante a seleção disruptiva. A mediana não é um traço favorável neste caso. Em vez disso, é desejável ter um extremo ou outro, sem preferência sobre qual extremo é melhor para a sobrevivência. Este é o mais raro dos tipos de seleção natural.


Seleção Sexual

A seleção sexual, a pressão seletiva sobre machos e fêmeas para obter acasalamentos, pode resultar em características destinadas a maximizar o sucesso sexual.

Objetivos de aprendizado

Discuta os efeitos do dimorfismo sexual no potencial reprodutivo de um organismo

Principais vantagens

Pontos chave

  • A seleção sexual frequentemente resulta no desenvolvimento de características sexuais secundárias, que ajudam a maximizar o sucesso reprodutivo de uma espécie, mas não fornecem quaisquer benefícios de sobrevivência.
  • O princípio da desvantagem afirma que apenas os melhores machos sobrevivem aos riscos de características que podem realmente ser prejudiciais para uma espécie, portanto, eles são mais adequados como parceiros de acasalamento.
  • Na hipótese dos genes bons, as fêmeas escolherão machos que exibam traços impressionantes para garantir que eles transmitam a superioridade genética para seus descendentes.
  • Dimorfismos sexuais, diferenças morfológicas óbvias entre os sexos de uma espécie, surgem quando há mais variação no sucesso reprodutivo de machos ou fêmeas.

Termos chave

  • dimorfismo sexual: uma diferença física entre indivíduos machos e fêmeas da mesma espécie
  • seleção sexual: um tipo de seleção natural, onde membros dos sexos adquirem formas distintas porque os membros escolhem parceiros com características particulares ou porque a competição por parceiros com certas características é bem-sucedida
  • princípio da deficiência: uma teoria que sugere que animais de maior aptidão biológica sinalizam esse status por meio de um comportamento ou morfologia que efetivamente reduz suas chances de sobrevivência

Seleção Sexual

As pressões de seleção sobre machos e fêmeas para obter acasalamentos são conhecidas como seleção sexual. A seleção sexual assume duas formas principais: seleção intersexual (também conhecida como & # 8216 escolha do companheiro & # 8217 ou & # 8216 escolha da mulher & # 8217) em que os machos competem entre si para serem escolhidos por fêmeas e seleção intra-sexual (também conhecida como & # 8216 masculino– competição masculina & # 8217) na qual membros do sexo menos limitado (tipicamente homens) competem agressivamente entre si pelo acesso ao sexo limitante. O sexo limitante é o sexo que tem o maior investimento dos pais e, portanto, enfrenta a maior pressão para tomar uma boa decisão de parceiro.

Seleção sexual em alces: Este alce macho tem chifres grandes para competir com os machos rivais pelas fêmeas disponíveis (competição intra-sexual). Além disso, os muitos pontos em seus chifres representam saúde e longevidade e, portanto, ele pode ser mais desejável para as mulheres (seleção intersexual).

Dimorfismo Sexual

Os machos e as fêmeas de certas espécies costumam ser bem diferentes uns dos outros em aspectos que vão além dos órgãos reprodutivos. Os machos geralmente são maiores, por exemplo, e exibem muitas cores e adornos elaborados, como a cauda do pavão & # 8217s, enquanto as fêmeas tendem a ser menores e mais opacas na decoração. Essas diferenças são chamadas de dimorfismos sexuais e surgem da variação no sucesso reprodutivo masculino.

As fêmeas quase sempre acasalam, enquanto o acasalamento não é garantido para os machos. Os machos maiores, mais fortes ou mais decorados geralmente obtêm a grande maioria dos acasalamentos totais, enquanto outros machos não recebem nenhum. Isso pode ocorrer porque os machos são melhores em lutar contra outros machos, ou porque as fêmeas escolherão acasalar com os machos maiores ou mais condecorados. Em ambos os casos, essa variação no sucesso reprodutivo gera uma forte pressão de seleção entre os machos para a obtenção desses acasalamentos, resultando na evolução de corpos maiores e ornamentos elaborados para aumentar suas chances de acasalamento. As fêmeas, por outro lado, tendem a obter um punhado de acasalamentos selecionados, portanto, são mais propensas a selecionar machos mais desejáveis.

Dimorfismo sexual: As diferenças morfológicas entre machos e fêmeas da mesma espécie são conhecidas como dimorfismo sexual. Essas diferenças podem ser observadas em (a) pavões e pavões, (b) aranhas Argiope appensa (a aranha fêmea é a grande), e (c) patos de madeira.

O dimorfismo sexual varia amplamente entre as espécies, algumas espécies têm até papéis sexuais invertidos. Nesses casos, as fêmeas tendem a ter uma variação maior em seu sucesso reprodutivo do que os machos e são, correspondentemente, selecionadas pelo maior tamanho do corpo e traços elaborados geralmente característicos dos machos.

O Princípio da Deficiência

A seleção sexual pode ser tão forte que seleciona características que são realmente prejudiciais à sobrevivência do indivíduo, embora maximizem seu sucesso reprodutivo. Por exemplo, embora a cauda do pavão macho & # 8217s seja bonita e o macho com a cauda maior e mais colorida provavelmente ganhará a fêmea, não é um apêndice prático. Além de ser mais visível aos predadores, torna os machos mais lentos nas tentativas de fuga. Há algumas evidências de que esse risco, na verdade, é o motivo pelo qual as fêmeas gostam de caudas grandes. Como caudas grandes carregam risco, apenas os melhores machos sobrevivem a esse risco e, portanto, quanto maior a cauda, ​​mais apto o macho. Essa ideia é conhecida como princípio da desvantagem.

Um pássaro macho do paraíso: Este pássaro macho do paraíso carrega uma cauda extremamente longa como resultado da seleção sexual. A cauda é extravagante e prejudicial à própria sobrevivência do pássaro, mas aumenta seu sucesso reprodutivo. Este pode ser um exemplo do princípio da deficiência.

A Hipótese dos Bons Genes

A hipótese dos bons genes afirma que os machos desenvolvem esses ornamentos impressionantes para exibir seu metabolismo eficiente ou sua capacidade de combater doenças. As fêmeas então escolhem machos com as características mais impressionantes, porque isso sinaliza sua superioridade genética, que então passarão para seus descendentes. Embora se possa argumentar que as fêmeas não devem ser tão seletivas porque isso provavelmente reduzirá seu número de descendentes, se machos melhores gerarem descendentes mais aptos, pode ser benéfico. Uma prole menos e mais saudável pode aumentar as chances de sobrevivência mais do que uma prole mais fraca.

BBC Planet Earth & # 8211 Birds of Paradise dança de acasalamento: Extraordinary Courtship exibe essas criaturas estranhas e maravilhosas. Do episódio 1 & # 8220 de pólo a pólo & # 8221. Este é um exemplo dos comportamentos extremos que surgem da intensa pressão de seleção sexual.


Evolução congelada. Ou não é assim, Sr. Darwin. Um adeus ao gene egoísta.

Se monitorarmos os valores de um certo traço quantitativo, por exemplo. comprimento do corpo, em uma grande população de organismos, geralmente descobrimos que esta característica tinha distribuição normal na população. Existem muito poucos indivíduos muito grandes e muito pequenos na população, embora haja o maior número de indivíduos de tamanho médio. Isso é resultado do fato de que um traço quantitativo é principalmente determinado por um grande número de genes relativamente independentes e mutuamente substituíveis. Resulta das regras da combinatória que apenas um pequeno número de indivíduos herda de todos os seus genes os alelos que têm um efeito idêntico, e. causar um tamanho corporal maior. A maioria dos indivíduos herda parte dos alelos causando tamanho maior e parte causando tamanho menor, de modo que seu fenótipo se aproxima da média. Se compararmos a distribuição de um dado traço quantitativo (número de indivíduos em classes de tamanho individuais) antes de iniciar o processo de seleção natural e após seu término, então freqüentemente encontramos diferenças substanciais. Três tipos de seleção natural podem ser distinguidos com base no caráter dessas diferenças (Fig. IV.7).

Disruptivo (diversificando, centrífugo)a seleção é o oposto de seleção estabilizadora (Fig. IV.7). Neste caso, os indivíduos com um valor médio da característica são mais afetados e os indivíduos com valores distantes da média são os menos afetados (no entanto, não precisam ser necessariamente os grupos mais extremos, por exemplo, os organismos maiores e menores). Esta situação ocorre, por exemplo, quando os membros de uma única espécie apresentam dois diferentes estratégias de vida. Por exemplo, indivíduos pequenos são capazes de se esconder de predadores, enquanto indivíduos grandes não cabem nos esconderijos disponíveis, mas podem tentar lutar com predadores, com maior ou menor sucesso. Indivíduos de tamanho médio estão em desvantagem & ndash eles não cabem em esconderijos e não são fortes o suficiente para lutar contra predadores.

Uma situação semelhante pode ocorrer em espécies que usam mimetismo. Se a floresta contém abetos escuros e bétulas claras, é vantajoso que a borboleta seja escura ou clara para se fundir opticamente com a casca dos abetos ou bétulas. Borboletas com asas de cor média são facilmente visíveis em abetos e bétulas.

Seleção disruptivaé desvantajoso do ponto de vista da população e de um indivíduo típico, porque tem o maior efeito na classe de frequência mais numerosa. Assim, é provável que esse tipo de pressão de seleção leve mais cedo ou mais tarde ao desenvolvimento de mecanismos genéticos, etológicos ou outros que reduzam a frequência de indivíduos com um valor médio de determinada característica. Por exemplo, pode aumentar a importância de um dos genes determinando o valor da característica, de modo que o valor da característica seja finalmente determinado predominantemente (ou exclusivamente) por um par de alelos, um dos quais será dominante e o outro recessivo. Acasalamento preferencial entre indivíduos com o mesmo fenótipo (emparelhamento positivo) é um exemplo de um mecanismo etológico. Este mecanismo pode possivelmente levar a especiação, em que duas novas espécies podem ser formadas a partir de uma espécie polimorfa original através de seleção disruptiva.

Na maioria das vezes encontramos uma situação em que a distribuição da frequência de fenótipos individuais antes da seleção e após a seleção tem a mesma quer dizer (mesma posição da frequência máxima), no entanto, a distribuição após a seleção é muito mais estreita, como particularmente os indivíduos com extremo os valores da característica monitorada (o menor e o maior) foram removidos da população. Este tipo de seleção é chamado estabilizando ou normalizando ou centrípeto (Fig. IV.7) .. Se a população está presente em condições imutáveis, geralmente há um valor ótimo para cada característica quantitativa, por exemplo, comprimento corporal ideal. Durante a evolução, a ação de seleção natural geralmente estabelece uma frequência dos alelos dos genes individuais que afetam o traço quantitativo, de modo que a maior parte da progênie formada por recombinação genética exibe o fenótipo ideal ou quase ótimo e é, portanto, menos afetada por seleção natural. Šmalgauzen e Waddington (Waddington 1953a) usaram o termo seleção estabilizadora em um sentido um pouco diferente (seleção de alelos reduzindo a capacidade dos genes aberrantes de afetar o fenótipo).

O terceiro tipo de seleção natural de características quantitativas consiste em seleção direcional (Fig. IV.7). Em contraste com os dois tipos de seleção anteriores, neste caso, a seleção leva a uma mudança na frequência máxima para a esquerda ou para a direita. Seleção direcional leva a uma mudança, não apenas no valor médio de uma característica particular, mas também uma mudança (diminuição ou aumento no tamanho) no variabilidade da característica dada na população.

Uma mudança na frequência máxima ocorre quando seleção natural elimina preferencialmente indivíduos com um certo valor extremo de uma característica (maior ou menor). Por meio da ação de seleção direcional, uma espécie muda gradualmente, por exemplo, os organismos tornam-se maiores ou menores. É claro que esta deve ser uma situação temporária do ponto de vista da evolução (embora às vezes dure muito tempo). Isso pode ser mais frequentemente uma reação a uma mudança nas condições de vida, uma mudança em um fator biótico ou abiótico. Nesse caso, ao longo do tempo, os indivíduos atingem um novo valor ótimo da característica particular e permanecerão nas proximidades desse valor por meio estabilizando a seleção natural.


Os 3 tipos de seleção natural

A seleção natural é definida como um processo ou uma “força” que permite que organismos mais bem adaptados ao seu ambiente sobrevivam melhor e produzam mais descendentes. A teoria da seleção natural foi fundada pela primeira vez por Charles Darwin. O processo de seleção natural é importante e é uma força motriz para a evolução. Para que os organismos evoluam, deve haver diferenças nas características entre os organismos que proporcionam certas vantagens ou desvantagens, e são essas características que a seleção natural atua.

Quando se trata de seleção natural, existem três tipos diferentes de seleção que podem ocorrer. Esses tipos incluem o seguinte:

Seleção Estabilizadora

Este tipo de seleção natural ocorre quando há pressões seletivas trabalhando contra dois extremos de uma característica e, portanto, a característica intermediária ou “média” é selecionada. Se olharmos para uma distribuição de características na população, é perceptível que uma distribuição padrão é seguida:

Exemplo: para uma planta, as plantas muito altas estão expostas a mais vento e correm o risco de serem derrubadas. As plantas que são muito curtas não recebem luz solar suficiente para prosperar. Portanto, as plantas que estão a uma altura média entre as duas recebem luz solar suficiente e proteção contra o vento.

Seleção Direcional

Esse tipo de seleção natural ocorre quando as pressões seletivas estão trabalhando em favor de um extremo de uma característica. Portanto, ao observar uma distribuição de características em uma população, um gráfico tende a se inclinar mais para o lado:

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Exemplo: as girafas com os pescoços mais longos conseguem alcançar mais folhas para cada uma. As pressões seletivas irão trabalhar a favor das girafas de pescoço mais longo e, portanto, a distribuição da característica dentro da população mudará para a característica de pescoço mais longo.

Seleção Disruptiva

Esse tipo de seleção natural ocorre quando as pressões seletivas estão trabalhando a favor dos dois extremos e contra o traço intermediário. Este tipo de seleção não é tão comum. Ao olhar para uma distribuição de característica, existem dois picos mais altos em ambas as extremidades com um mínimo no meio, como tal:

Exemplo: uma área com coelhos pretos, brancos e cinzas contém pedras pretas e brancas. Ambas as características de branco e preto serão favorecidas pela seleção natural, uma vez que ambas se mostram úteis para camuflagem. O traço intermediário de cinza não se mostra útil e, portanto, as pressões seletivas agem contra o traço.

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Seleção Disruptiva | Definição e # 038 exemplos

A definição de seleção disruptiva é definida como uma força evolutiva que separa uma população. A seleção disruptiva faz com que os organismos com características intermediárias se reproduzam menos e permite que os organismos com características extremas produzam mais. Esse fato faz com que os alelos para as características extremas aumentem a frequência. Uma população pode ser completamente dividida com seleções perturbadoras suficientes ao longo do tempo.

As seleções disruptivas também são conhecidas como seleção diversificada com base na variância de uma característica em uma população. Um gene que possui apenas um alelo não teria variância e a seleção não poderia atuar na diferença de características produzidas pelo gene.

As seleções disruptivas são freqüentemente vistas na população de alta densidade. Nessas populações, os recursos se tornam mais escassos e a competição por recursos aumenta. Essa competição intraespecífica pode fazer com que as diferenças entre os organismos tenham um efeito mais profundo na sobrevivência de cada organismo.

Exemplos de seleção disruptiva:

Exemplos de seleção disruptiva são mencionados abaixo:

Tentilhões na Ilha de Santa Cruz:

Os tentilhões de Darwin são um grupo de tentilhões que habitam a longa cadeia de ilhas, chamada Galápagos. Os pássaros estudaram e muitos padrões de evolução foram vistos em diferentes populações.

Na Ilha de Santa Cruz, as seleções perturbadoras foram causadas por especiação na população de tentilhões que ali residem. Por causa dessas forças de seleções disruptivas, os tamanhos intermediários de bico foram selecionados contra as gerações. A população resultante não tem tamanhos médios de bico principalmente. O tamanho do bico é importante para mais do que coletar comida e descobriu a mudança no tamanho do bico de muitos tentilhões.

Seleção Disruptiva em Plantas:

Em 1960, um famoso biólogo, John Maynard Smith, representou-o como um método de especiação de plantas. Muitas características das plantas, incluindo a cor das vagens da ervilha, são controladas por genes individuais. Os indivíduos mais intermediários são geralmente indivíduos heterozigotos no cenário em que a seleção disruptiva está afetando a população de plantas.

Com o tempo, muitos organismos diferem muito à medida que se tornam isolados reprodutivamente. Normalmente, os intermediários cumpriam a função de transferir genes entre duas populações.


Os papéis relacionados ao sistema imunológico e a história evolutiva de Dscam em artrópodes

Sophie A.O. Armitage, Daniela Brites, em The Evolution of the Immune System, 2016

3.5 Os padrões da evolução molecular Dscam-hv são compatíveis com um papel na imunidade?

Genes envolvidos no sistema imunológico tipicamente apresentam assinaturas de seleção diversificadora, por exemplo, o locus MHC apresenta marcas de seleção balanceadora, como polimorfismos elevados e alelos transpecíficos profundamente divergentes. Em Dscam-hv, não foram encontradas assinaturas fortes da seleção imposta pelo parasita atualmente atuando em populações. 56 However, perhaps such signatures will not be very apparent within a population because the variability of Dscam-hv is obtained via somatic combinatorial arrangements of variable exons and is thus not inherited. As referred to previously, selection seems to act to preserve ancient Dscam-hv diversity. It is entirely possible that such diversity has been advantageous for the nervous system, yet why would the usage of Dscam-hv in the nervous system select for different “sets” of exons in different animal groups? Why would selection imposed by the nervous system select for soluble forms of Dscam? It is now around 10 years since the discovery that Dscam-hv is involved in insect immunity, and although much progress has been made in deciphering what it might do in the face of pathogen challenge, there are abundant unanswered questions. In the following section we discuss some problems, open questions, speculations/ideas, and potential avenues for future research on Dscam-hv in immunity.


Directional selection

The distribution of phenotypes in a population sometimes changes systematically in a particular direction. (Ver the centre column of the figure .) The physical and biological aspects of the environment are continuously changing, and over long periods of time the changes may be substantial. The climate and even the configuration of the land or waters vary incessantly. Changes also take place in the biotic conditions—that is, in the other organisms present, whether predators, prey, parasites, or competitors. Genetic changes occur as a consequence, because the genotypic fitnesses may shift so that different sets of alleles are favoured. The opportunity for directional selection also arises when organisms colonize new environments where the conditions are different from those of their original habitat. In addition, the appearance of a new favourable allele or a new genetic combination may prompt directional changes as the new genetic constitution replaces the preexisting one.

The process of directional selection takes place in spurts. The replacement of one genetic constitution with another changes the genotypic fitnesses at other loci, which then change in their allelic frequencies, thereby stimulating additional changes, and so on in a cascade of consequences.

Directional selection is possible only if there is genetic variation with respect to the phenotypic traits under selection. Natural populations contain large stores of genetic variation, and these are continuously replenished by additional new variants that arise by mutation. The nearly universal success of artificial selection and the rapid response of natural populations to new environmental challenges are evidence that existing variation provides the necessary materials for directional selection.

In modern times human actions have been an important stimulus to this type of selection. Human activity transforms the environments of many organisms, which rapidly respond to the new environmental challenges through directional selection. Well-known instances are the many cases of insect resistance to pesticides, which are synthetic substances not present in the natural environment. When a new insecticide is first applied to control a pest, the results are encouraging because a small amount of the insecticide is sufficient to bring the pest organism under control. As time passes, however, the amount required to achieve a certain level of control must be increased again and again until finally it becomes ineffective or economically impractical. This occurs because organisms become resistant to the pesticide through directional selection. The resistance of the housefly, Musca domestica, to DDT was first reported in 1947. Resistance to one or more pesticides has since been recorded in several hundred species of insects and mites.

Another example is the phenomenon of industrial melanism (mentioned above in the section Gene mutations), which is exemplified by the gradual darkening of the wings of many species of moths and butterflies living in woodlands darkened by industrial pollution. The best-investigated case is the peppered moth, Biston betularia, of England. Until the middle of the 19th century, these moths were uniformly peppered light gray. Darkly pigmented variants were detected first in 1848 in Manchester and shortly afterward in other industrial regions where the vegetation was blackened by soot and other pollutants. By the middle of the 20th century, the dark varieties had almost completely replaced the lightly pigmented forms in many polluted areas, while in unpolluted regions light moths continued to be the most common. The shift from light to dark moths was an example of directional selection brought about by bird predators. On lichen-covered tree trunks, the light-gray moths are well camouflaged, whereas the dark ones are conspicuously visible and therefore fall victim to the birds. The opposite is the case on trees darkened by pollution.

Over geologic time, directional selection leads to major changes in morphology and ways of life. Evolutionary changes that persist in a more or less continuous fashion over long periods of time are known as evolutionary trends. Directional evolutionary changes increased the cranial capacity of the human lineage from the small brain of Australopithecus—human ancestors of three million years ago—which was less than 500 cc in volume, to a brain nearly three times as large in modern humans. The evolution of the horse from more than 50 million years ago to modern times is another well-studied example of directional selection.


Positive Frequency-dependent Selection

An example of positive frequency-dependent selection is the mimicry of the warning coloration of dangerous species of animals by other species that are harmless. The scarlet kingsnake, a harmless species, mimics the coloration of the eastern coral snake, a venomous species typically found in the same geographical region. Predators learn to avoid both species of snake due to the similar coloration, and as a result the scarlet kingsnake becomes more common, and its coloration phenotype becomes more variable due to relaxed selection. This phenotype is therefore more &ldquofit&rdquo as the population of species that possess it (both dangerous and harmless) becomes more numerous. In geographic areas where the coral snake is less common, the pattern becomes less advantageous to the kingsnake, and much less variable in its expression, presumably because predators in these regions are not &ldquoeducated&rdquo to avoid the pattern.

Figura ( PageIndex <1> ): Lampropeltis elapsoides, the scarlet kingsnake: The scarlet kingsnake mimics the coloration of the poisonous eastern coral snake. Positive frequency-dependent selection reinforces the common phenotype because predators avoid the distinct coloration. Figura ( PageIndex <1> ): Micrurus fulvius, the eastern coral snake: The eastern coral snake is poisonous.

Negative frequency-dependent selection serves to increase the population&rsquos genetic variance by selecting for rare phenotypes, whereas positive frequency-dependent selection usually decreases genetic variance by selecting for common phenotypes.


Assista o vídeo: Recrutamento x Seleção: entenda a diferença! (Agosto 2022).