Seleção Natural (Parte 1)

oi oi eu sou o Diogo Meyer da Universidade de São Paulo nesse vídeo a gente vai tratar a culpa central da biologia evolutiva que a seleção natural em vídeos anteriores A gente já tratou de outros processos que mudam a composição genética das populações ao longo do tempo entre eles a deriva genética e agora a deriva genética ela não é capaz de explicar um aspecto muito importante na natureza que a seleção natural pode assim explicar que a existência de adaptações adaptações com aquelas estruturas que tem uma aparência e uma função revelam que ela se encaixam muito

bem as necessidades dos organismos entre exemplos de adaptação que vocês devem conhecer de maneira intuitiva existe por exemplo a coloração do organismo que faz com que ele fica em bastante um com fico no substrato que ele habita ou por exemplo o formato do bico de um pássaro que tem o encaixe muito adequado para obter os recursos alimentares da planta que ele frequenta a entender adaptações requer uma teoria de seleção natural a gente não consegue explicar prevalência de adaptações no mundo natural simplesmente com base na deriva genética Vamos então começar a investigar Como a seleção natural

pode ser tratada e como uma ideia de seleção natural pode ser conduzida a um modelo de genética de populações eu vou partir de uma ideia de seleção natural que está presente na origem das espécies a origem das espécies de órgão tente com bastante tempo para definir e defender a importância da seleção natural com o processo evolutivo e vou ler para vocês agora um preço da origem das espécies em que ele define como enxergava seleção natural e dorme dos seguintes lembremos o com complexas e assustados são as relações mútuas dos seres vivos um dos outros e

suas condições físicas de vida seria então Improvável pensar que variações úteis de algum modo a cada ser na grande e complexa batalha da vida de um às vezes surgir ao longo de milhares de gerações e se isso ocorre podemos duvidar Lembrando que mais indivíduos nascem do que podem Possivelmente sobreviver que indivíduos com qualquer vantagem por mais Sutil que seja sobre os outros tem uma melhor chance de sobreviver e procriar por outro lado podemos ter certeza que qualquer variação minimamente prejudicial seria rigidamente rejeitada essa preservação das variações favoráveis EA rejeição das prejudiciais eu chamo de seleção

natural a companhia a ideia de seleção natural nas palavras de Dragon uma ideia mensalmente influente e de imenso alcance da continuidade a essa ideia do Darwin e ver visões contemporâneas de seleção natural que estendem as ideias que estão nesse trecho que eu li mas colocam elas no contexto um pouco mais contemporâneo que remete à ideia de genética e variação genética e um jeito de definir seleção natural é pensar Quais são as condições necessárias para que esse processo ocorre e essa população de seleção natural como o processo que emerge da existência de algumas condições necessárias deve-se

Principalmente ao arnes maior que foi um biólogo evolutivo central do século passado para o Méier a condições necessárias para que houvesse seleção natural seriam limeirão a existência de variação o variabilidade dentro de uma população se todos os indivíduos fossem geneticamente o fenotipicamente iguais ou homogêneos não teria variabilidade possível sobre a qual a seleção natural poderia atuar na avaliação é um pré-requisito o segundo importantíssimo pré-requisito eu vou escrever da seguinte forma essa variação e ela contribuem e para sobrevivência E aí E aí o e reprodução diferencial E aí e o outro jeito expressar essa frase longa

que eu coloquei aqui é a gente dizer que essa variação ela tem que estar com relacionada com uma sobrevivência uma reprodução diferencial existe variabilidade mas essa realidade não tem nenhuma conexão com as chances de sobrevivência de reprodução eu não tenho um requisito necessário para a Seleção Natural ocorra Finalmente um terceiro requisito é que essa variação local gente está tratando e ela seja agradável um jeito simples entender isso eu sei mais é o seguinte cenário imagina que nem variação numa população no sentido de algum um organismo serem grandes e outro serem pequenos imagina que tem uma

correlação entre essa variação de tamanho e a sobrevivência um grande vamos pôr sobrevivem mais eles são mais capazes de fugir de um Predador entretanto uma imaginar que essa variabilidade de tamanho não era davam por exemplo que ela é inteiramente explicada por diferença o acesso a alimentos não teria atendido os requisitos e não haverá seleção natural ocorrendo nessa população essa listinha que requisitos é legal vocês ter em mente à medida que a gente examinar outros exemplos para de dados de situações na natureza para gente se perguntar se a seleção natural pode um não está operando agora

eu apresentei para vocês uma pronação uma definição e seleção natural conforme previsto puderem eu apresentei Essa visão aqui do mayr e a condições necessárias e com dessas condições estão presentes haverá seleção natural e agora a gente vai fazer uma transição saindo dessas definições mais verbais e partindo para formulações um pouco mais matemáticas quantitativas que são as Visões de seleção natural no contexto da genética de populações presente a seguir em frente o nosso esforço de desenvolver um modelo quantitativo de seleção natural é bom para pôr para vocês um exemplo que ilustra alguns conceitos que a gente

vai explorar ou imaginar que a gente está diante de uma população na qual existem três genótipos e eu estou interessado em investigar se existe seleção natural sobre esse genótipo pobrecer locos que codifica uma lesão o azinho resultando em igreja nós tipos e eu tenho a seguinte informação eu fui nessa população eu fiz uma contagem do número de indivíduos de cada genótipo ao Nascimento e depois eu fui nessa mesma população alguns anos depois quando os indivíduos atingiram a idade adulta eles estão prontos para se reproduzir e eu fiz uma nova contagem do número de indivíduos de

cada genótipo que estão presentes então aqueles números que eu encontrei primeiro lugar a gente olha o número de indivíduos que nasceram e aqueles que atingiram a idade adulta a gente vê que sempre o número de indivíduos que atingiram a idade adulta é o menor deve estar surpreso na natureza isso é um fenômeno recorrente nem todos os indivíduos que nascem sobrevivem mas o que a gente está interessado em saber é se essa sobrevivência essa capacidade de chegar à idade adulta se destacou relacionada a um dos genótipos essa correlação entre uma variação no caso uma variação genética

EA capacidade maior de sobrevivência é uma das condições necessárias para que a seleção natural ocorra Como olhar esses números com atenção apesar de haver uma redução em todos os casos que sugere que talvez a seleção natural esteja atuando se a gente olhar com mais cuidado a redução que ocorreu no número de indivíduos que chegam à idade adulta para cada uma das classes de notificação pode ser calculada e vocês vão ver que ela é igual a sobrevivência a proporção de indivíduos que sobrevive em cada um desses três casos é meio ó tá vendo modalidade nem todo

mundo chega à idade adulta entretanto Não Existe diferença entre essas três classes de notícias na probabilidade de se chegar à idade adulta a sobrevivência é igual a ter todas elas portanto uma das condições necessárias para a sensação natural ocorrer não está presente não existe sobrevivência diferencial entre estes genótipos vamos agora por um exemplo o que mais interessante eu partir de uma população aqui que tem as mesmos os mesmos números de indivíduos de cada uma das três classes de notícias só que eu tô profundo aqui que o número de indivíduos que chegou a idade adulta é

um pouco diferente do exemplo anterior é claro que aqui novamente o número de adultos em cada com as suas notifica é sempre menor do que o número que irá céu nesse sentido a gente tem algo semelhante ao exemplo anterior Mas tem uma diferença importante que eu vou enxergar Se eu olhar as medidas de sobrevivência com cada 1.4 genotípicas Qual que é a proporção de indivíduos que sobrevivem entre aqueles que tem um genótipo azão azão a gente vê que esse número equivale a dois terços sem sobre 150 Essa é a mesma proporção de sobrevivência dos genótipos

azão azinho um pouquinho a classe assim Nozinho tem uma taxa de sobrevivência diferente apenas metade aqueles indivíduos que estão aqui presentes sobrevivem a consequência disso é que a gente tem um cenário compatível com o importante para requisito a ocorrência da seleção natural que o fato de que além de eu ter variabilidade na população original Eu também estou observando uma segunda condição necessária que é o fato de que existe uma correlação entre o genótipo que o indivíduo possui e a chance de sobrevivência daquele indivíduo sobrevivência que significa chegar a idade reprodutiva e poder passar os alelos

daquele Blocos para a próxima geração a gente vê que a sobrevivência dos indivíduos que têm ação serem duas cópias ou uma é maior do que aqueles que não tem nenhuma cópia de ação que só tem o genótipo sozinho a gente vai poder expressar essa sobrevivência diferencial entre as exóticos de uma maneira um pouco mais precisa e útil para exercícios que a gente vai fazer daqui para frente quer trabalhando com a ideia e sobrevivência relativa e eu vou fazer a TIM é simplesmente normalizar a sobrevivência de todos os genótipos em relação àquele que sobrevive Mais qual

é o relógio que sobrevivem mais Bom na verdade tem dois tipos de genótipos que sobrevivem mais o azão azão e o adãozinho então a normalização que eu proponho que a gente faça é dividir a sobrevivência de cada uma dessas três classes Por esse valor de sobrevivência mais alta que é dois terços estão dois terços dividido por dois terços é igual a um mesma coisa aqui dois terços nenhum dividido por dois terços e é mesma coisa aqui meio vezes 3 sobre 2 isso é igual a 34 eu vou colocar três quartos aqui isso para ti é

essencialmente equivalente ao que nós a sobrevivência sobrevivência relativa foram alterado fazer uma divisão por uma constante em cada um dos casos mas essa representação aqui ela é mais usualmente utilizada em promover motiva porque ela ajuda a gente enxergar a diferença entre as costas genotípicas nas suas probabilidades de sobrevivência e essa forma de expressar a sobrevivência relativa é uma que a gente vai utilizar e a gente vai dar um nome muito específico por ela que ideia de valor adaptativo e e nesse caso a gente pode dizer que a gente tem três valores adaptativos e a gente

vai expressar eles pela letra w associada ao genótipo da população a gente vai dizer que o valor adaptativo do genótipo azão azão é igual a um o valor adaptativo do genótipo azão azinho também é igual a um e o valor adaptativo do genótipo as vinhozinho = 3/4 essa forma de representar os valores Ela também tem utilidade porque ela se relaciona com uma outra medida que a gente vai atualizar que a ideia do coeficiente a seleção a o coeficiente de seleção muitas vezes representado pela letra S 8 ciente de seleção ele mede o decréscimo de sobrevivência

de um genótipo em relação àquele que representa o Rennó tipo com maior valor adaptativo da população nessa modelagem que a gente está fazendo aqui bastante simplificada ainda o coeficiente de seleção é um quarto porque um quarto representa o decréscimo de sobrevivência dos indivíduos assim Nozinho em relação aos indivíduos mais aptos a população que são gozam assim e o Asus amazon.us está diretamente ligada ao valor da petismo no sentido de que o essa net como um menos o valor adaptativo do genótipo que não é o melhor da população essas duas indicações essas duas formas de nos

referirmos a força da seleção natural vão ser utilizadas em passagens mais quantitativas que a gente vai explorar a seguir a gente já sabe que para fazer o curso de modelagem a gente tem que ser muito explícito sobre o nosso modelo começou as variáveis e sob os pressupostos eu vou gastar um minutinho agora no fim desse vídeo só dando nome aos bois dos as características do modelo que a gente vai usar seguir a gente vai fazer um trabalho de modelagem e somente de um único Logos e para simplificar nossa vida a gente vai subir que ele

é bem alegre e a gente vai imaginar que a gente pode atribuir valores adaptativos para cada um os genótipos Esse logo aqui na tela representação que eu acabei de introduzir para vocês a gente se for modelar que exemplo específico que eu dei para vocês aonde o valor do atrativo do genótipo homozigoto assim Nozinho é inferior aquele dos azão azão e dos azão azinho eu poderia também representar os valores do adaptativos numericamente o seguinte forma 1 e 1 - s pois esses são os dois genótipos que tem uma hora valor adaptativo e o azinho azinho a

acordar prático reduzido pelo menos essa esse é um caso particular em que a seleção natural favorece portadores de asão em detrimento daqueles diazinhos depois a gente vai ver que existem outras formas com os valores adaptativos podem estar distribuídos entre os genótipos mas eu tô pondo a esse exemplo aqui como um ponto de entrada além disso a gente tem que sempre me sinto sobre o modelo que a gente está utilizando tem como no caso de rádio hainberg assim como no caso e deriva genética e deriva a comutação em que a gente ele estou os nossos pressupostos

específicos eu vou fazer uma lista aqui nos pressupostos que a gente vai utilizar na nossa modelagem de seleção natural eu vou voltar um passo atrás em relação ao nosso tratamento de deriva genética e propor que a gente faça uma modelagem em que a população é infinitamente grande Isso significa que a nossa modelagem de seleção natural vai se dar no âmbito do modelo determinístico e não do modelo probabilístico modelo estocástico Como foi o caso da deriva é uma simplificação a gente na hora que eu tô da seleção natural deixa à Deriva genética de fora e olha

exclusivamente os efeitos de seleção natural depois a gente pode juntar ação simultânea da seleção natural e deriva genética pode inicialmente a gente vai trabalhar com o modelo determinístico que ele traz é importantes e outras simplificações o outro ponto importante é que a gente vai voltar um pressuposto lá do rádio web que a ideia de que os cruzamentos são aleatórios Então o que significa que eu posso assumir que após ação da seleção natural os gametas que vão ser passados pra próxima geração vão se unir ao acaso e os relógios do recém nascidos vão correndo as frequências

de rádio Albergue isso também vai simplificar a nossa vida uma pessoa porta o meio Óbvio mas muito importante é que a seleção natural esse meu modelo Vai admitir que nem todos os genótipos vão se reproduzir e sobreviver sobre a mesma taxa pode haver probabilidades de diferente de sobrevivência e de reprodução entre os genótipos e finalmente a gente vai continuar simplificando a nossa vida e deixando de Fora nessa etapa aqui que modelagem seu nome de mutação imigração a nossa modelagem vai focar exclusivamente na ação do processo microevolutivo da seleção natural vamos agora com esse modelo estabelecido

e com essa parametrização que oferecer aqui para vocês colocar isso tudo em prática e ver que previsões que a gente pode fazer sobre como as populações mudam ao longo do tempo sobre os efeitos da seleção natural