Em formação

Como a seleção natural favorece grande massa corporal e tamanho (ou assim parece)


Eu estava caminhando por um parque esta tarde e observei alguns pássaros se divertindo voando e isso me fez pensar por que a seleção natural favoreceria pássaros com carne se ela atrapalha seu vôo.

Começamos primeiro com uma única célula e microrganismos florescendo nos lagos e então eles evoluíram para enormes dinossauros. Parece, portanto, que existem algumas razões únicas para crescer até um tamanho tão grande.

No entanto, eu pensei que era contra-intuitivo porque o corpo grande retarda a locomoção, requer muita comida e manutenção de energia, é um grande alvo de carne para predadores, torna a ocultação ineficaz.

Embora seja óbvio que a carne protege os órgãos internos, mas parece um problema de ovo e galinha, porque sem um corpo maciço, talvez então não haja necessidade de órgãos internos.

Em uma perspectiva diferente, talvez aqueles animais que evoluíram sem carne sejam chamados de plantas.

Isso resume minha linha ingênua de pensamentos.

Então, qualquer especialista pode lançar alguma luz?


Bem, em primeiro lugar, não sei se a seleção natural favorece animais maiores - a maioria dos seres vivos do mundo são unicelulares.

Ainda assim, existem vantagens em ser maior. Não sei se consigo listar todos eles! Em nenhuma ordem particular:

1) Coisas vivas que são grandes são mais eficientes do ponto de vista metabólico. A quantidade de alimento necessária varia como 3/4 do tamanho do animal. Assim, um gato com 100 vezes a massa de um camundongo requer apenas 31 vezes mais comida. Não acredito que não se saiba como isso funciona.

2) seleção r vs K: animais maiores têm maior "valor" individual. Animais menores tendem a viver por seleção-r - eles são baratos e se reproduzem em grandes quantidades, então levam vidas curtas e altamente competitivas, onde a maioria dos descendentes morre sem se reproduzir. Animais maiores tendem a viver mais e reproduzir descendentes com maior chance de vida. No caso extremo, você pode comparar uma barata a um elefante aqui. Esta não é uma regra rígida, mas a prole barata tende a ser pequena.

Parece que me lembro de que existem muitas outras pesquisas feitas e o tamanho do corpo se correlaciona com a expectativa de vida e uma série de outros atributos, que tentarei adicionar depois de dormir um pouco, a menos que alguém entre e liste todos eles.

3) Regra de Cope - uma observação tanto quanto uma regra de que o tamanho deve trazer alguma vantagem porque a maioria dos animais torna-se maior quanto mais tempo passam por ali. Não sempre verdade, mas há uma tendência de que quanto mais a evolução funcionar, mais provável será que um grande animal apareça. Isso pode ser porque, à medida que os nichos para animais menores são preenchidos, os nichos para animais maiores se tornam mais acessíveis.


Outra razão pode ser que animais maiores podem lutar melhor por recursos como comida ou sexo. Normalmente é o macho mais forte (e geralmente maior) que tem a chance de acasalar ou defender sua presa.

Animais maiores também são mais difíceis de matar e, portanto, devem temer menos predadores.


A menos que você esteja morando em uma ilha! Se você for razoavelmente grande, mas ficou preso em uma ilha por um longo tempo, você ficará menor. Esse fenômeno (que também funciona no sentido oposto - se você for pequeno, tende a ficar maior se ficar preso em uma ilha) é chamado de nanismo insular: http://en.wikipedia.org/wiki/Island_dwarfism


A seleção natural favorece estatura mais alta entre as pessoas mais altas do planeta?

Os holandeses são as pessoas mais altas do planeta. Nos últimos 200 anos, eles cresceram 20 cm de altura: uma taxa rápida de aumento que aponta para causas ambientais. Essa tendência secular de altura ecoa em todas as populações ocidentais, mas chegou ao fim, ou pelo menos se estabilizou, muito antes do que na Holanda. Uma possibilidade, então, é que a seleção natural agiu congruentemente com essas mudanças induzidas pelo ambiente para promover ainda mais a alta estatura entre as pessoas das terras baixas. Usando dados do estudo LifeLines, que segue uma grande amostra da população do norte da Holanda (n = 94.516), examinamos como a altura estava relacionada às medidas de sucesso reprodutivo (como uma proxy para aptidão). Ao longo de três décadas (1935-1967), a altura foi consistentemente relacionada à produção reprodutiva (número de filhos nascidos e número de filhos sobreviventes), favorecendo homens mais altos e mulheres de estatura média. Isso ocorreu apesar de uma idade posterior no primeiro nascimento para indivíduos mais altos. Além disso, mesmo nessa população de baixa mortalidade, as mulheres mais altas tiveram maior sobrevivência infantil, o que contribuiu positivamente para o aumento do sucesso reprodutivo. Assim, a seleção natural, além de boas condições ambientais, pode ajudar a explicar por que os holandeses são tão altos.

1. Fundo

Quando se trata de altura, os holandeses têm uma história notável. Em meados do século XVIII, a altura média dos holandeses (militares) era de aproximadamente 165 cm. Isso estava bem abaixo da média para outras populações europeias, e muito mais baixo do que a altura média dos homens nos Estados Unidos, que se elevavam sobre os holandeses em 5–8 cm [1–3]. Os holandeses são hoje os mais altos do mundo, tendo crescido cerca de 20 cm nos últimos 150 anos [3,4]. Em contraste, a altura masculina nos Estados Unidos aumentou apenas 6 cm no mesmo período. Diferenças equivalentes em altura também são observadas entre a Holanda e outros países europeus. De fato, é notável que, embora a tendência secular na altura tenha diminuído ou parado na maioria dos países do norte da Europa [5], ela continuou por muito mais tempo entre os holandeses [6,7], com as evidências disponíveis sugerindo que começou para desacelerar apenas muito recentemente [4].

A superioridade holandesa em altura tem sido atribuída a vários fatores ambientais, incluindo nutrição, particularmente o consumo pesado de produtos lácteos [6,8], e baixos níveis de desigualdade social, com o fornecimento de saúde universal de alta qualidade [1]. Em contraste, os Estados Unidos experimentaram níveis crescentes de desigualdade social nos últimos 150 anos, apesar dos níveis equivalentes (se não superiores) de riqueza geral em comparação com a Holanda [2,9,10], e estes podem ser responsáveis ​​por muito aumento menor na altura média.

As diferenças ambientais podem não ser tudo, no entanto. Recentemente, Byars et al. [11] mostraram, com base em dados de linhagem, que a seleção natural estava agindo na altura entre as mulheres dos Estados Unidos: mulheres mais baixas tiveram maior sucesso reprodutivo ao longo da vida do que mulheres mais altas, e seus descendentes foram, em média, previstos para serem ligeiramente mais baixos do que eles teria sido na ausência de seleção. Stulp et al. [12,13] mostraram associações fenotípicas entre estatura e sucesso reprodutivo nos Estados Unidos, de modo que mulheres mais baixas tiveram maior sucesso reprodutivo do que suas contrapartes mais altas [12], enquanto os homens de estatura média tiveram maior sucesso reprodutivo do que homens mais altos ou mais baixos ([13 ] descobertas que foram replicadas por [14] e [15]). Essas descobertas são interessantes, não apenas porque sugerem que a seleção tem agido sobre a altura nas populações ocidentais contemporâneas, mas também porque se desviam das expectativas com relação às preferências de parceiros expressas, que favorecem homens mais altos e mulheres de estatura média [16,17]. Além disso, eles mostram que as influências ambientais variam entre as populações: os fatores que tendem a elevar a altura média operam claramente com mais força na Holanda do que nos Estados Unidos. Além disso, parece que, nos Estados Unidos, a seleção natural está trabalhando contra fatores ambientais para favorecer ativamente a estatura mais baixa.

Portanto, torna-se relevante perguntar se a seleção natural também exerceu influência sobre a estatura entre os holandeses e se as pressões de seleção diferem daquelas nos Estados Unidos. Especificamente, o grande aumento recente na altura sugere a possibilidade de que fatores ambientais e seletivos operem de forma congruente entre os holandeses, em vez de antagônicos como nos Estados Unidos. Aqui, testamos a previsão de que, na Holanda, homens e mulheres mais altos tiveram maior sucesso reprodutivo. Examinamos como a altura masculina e feminina estão relacionadas à fertilidade (ou seja, o número de crianças nascidas) em uma amostra muito grande (aproximadamente 90.000) de indivíduos das três províncias do norte da Holanda. Ao fazer isso, também abordamos os fatores que potencialmente estão por trás de quaisquer associações observadas, incluindo a sobrevivência infantil, aspectos da escolha do companheiro e formação de parceria e o momento dos nascimentos.

2. Material e métodos

LifeLines é um estudo de coorte prospectivo e multidisciplinar de base populacional que examina a saúde e os comportamentos relacionados à saúde de 167 729 pessoas que vivem na região nordeste da Holanda. Ele emprega um design único de três gerações e cobre uma ampla gama de procedimentos investigativos na avaliação dos fatores biomédicos, sociodemográficos, comportamentais, físicos e psicológicos que contribuem para a saúde e doença da população em geral, com foco especial na multimorbidade e genética complexa. Além disso, o projeto LifeLines compreende uma série de subestudos transversais que investigam condições específicas relacionadas à idade. Isso inclui investigações sobre doenças metabólicas e hormonais, incluindo obesidade, doenças cardiovasculares e renais, doenças pulmonares e alergia, função cognitiva e depressão, e condições musculoesqueléticas. O desenho do estudo envolve o contato inicial com uma amostra aleatória de pessoas com idade entre 25 e 50 anos, que são convidadas a participar (n = 54 702). Posteriormente, seus familiares (se presentes) são convidados a participar do estudo (ou seja, pais, parceiro, sogros, filhos), resultando na amostragem de três gerações em cada família [18]. Aqui, usamos os dados coletados durante a primeira onda do estudo (‘Data Release 2013 I’ n = 94.516), com todos os participantes com idade entre 18 e 93 anos. Todos os participantes assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido durante a primeira visita em um dos locais de pesquisa da LifeLines.

Nos dados que recebemos, familiares e cônjuges não puderam ser vinculados entre si. Assim, não podemos evitar uma certa pseudoreplicação devido à semelhança entre familiares e cônjuges. Embora não seja o ideal, acreditamos que isso não constitui um grande problema para nossas análises porque: (i) dado o longo tempo de geração de humanos, é improvável que haja muita sobreposição entre as gerações porque incluímos apenas homens e mulheres acima da idade de 45, e aqueles nascidos dentro de um período de tempo específico (1935-1967) e (ii) estamos principalmente interessados ​​em como a seleção age na altura dentro de cada sexo, dado que pesquisas anteriores sugerem diferentes caminhos pelos quais os sexos alcançam maior sucesso reprodutivo ( por exemplo, [17]). Embora as informações do genótipo estejam disponíveis para uma subamostra do estudo LifeLines, a seleção de dados para o estudo atual significa que a amostra disponível para análises genéticas é bastante pequena (aproximadamente 2.000 por sexo) e seria gravemente insuficiente para qualquer abordagem estatística usando membros não familiares, particularmente para o modelo bivariado [19].

(a) Seleção da amostra

Como as características relacionadas à fertilidade flutuam ao longo do tempo (consulte o material eletrônico suplementar, figuras S1 e S2), estratificamos o ano de nascimento em coortes de 5 anos (por exemplo, 1935-1939, 1940-1944, ..., 1965-1967). Excluímos coortes de nascimento anteriores a 1935 devido ao tamanho insuficiente da amostra (excluindo 846 casos). Também incluímos apenas os homens e mulheres com 45 anos de idade ou mais (já que praticamente todos eles completaram a reprodução), o que restringiu ainda mais nossa amostra ao ano de nascimento, 1967. Muitas mulheres apresentam sintomas de peri-menopausa nessa idade acompanhados por níveis mais elevados de esterilidade [20]. Nesta amostra, apenas 0,1% das mulheres se reproduzem acima dos 45 anos. Embora os homens sejam fisicamente capazes de se reproduzir até uma idade muito tardia, observamos que apenas 1,7% dos homens em nossa amostra tiveram seu último filho após os 45 anos.

Por fim, incluímos apenas casais heterossexuais e apenas aqueles indivíduos que nasceram na Holanda e cujos pais também nasceram na Holanda. Casos em que as variáveis ​​de fertilidade eram inconsistentes, em que faltavam informações relevantes, incluindo valores de altura, ou quando a idade do primeiro nascimento era menor que 16 anos, foram excluídos das análises, deixando uma amostra de n = 42 612 (ver material eletrônico suplementar, tabela S1 para o número de casos que foram retirados devido a cada restrição).

(b) Variáveis ​​de fertilidade

Os dados estão disponíveis para sexo, data de nascimento e morte de até seis filhos biológicos do entrevistado e seu parceiro atual. Essas mesmas perguntas também foram feitas para até seis filhos biológicos produzidos em uma parceria anterior. Incluímos dados de fertilidade apenas para os entrevistados que forneceram informações completas sobre a data de nascimento e o sexo de todos os seus filhos. Com base nessas variáveis, calculamos o número total de crianças nascidas, o número total que sobreviveram até os 18 anos e a idade do primeiro e do último nascimento. Excluímos todos os casos em que os entrevistados relataram uma idade de primeiro nascimento menor que 16 (para excluir erros na notificação para idades muito jovens no primeiro nascimento).

Os entrevistados também foram questionados sobre a duração do relacionamento, que usamos para calcular a idade de início do relacionamento atual. Excluímos os casos em que a idade de início do relacionamento foi relatada como sendo menor de 16 anos. A partir dessa variável, calculamos o momento do primeiro parto com o atual parceiro a partir do início do relacionamento. A idade no início do relacionamento não corresponde necessariamente à idade no início do primeiro relacionamento de um indivíduo, nem à primeira união (reprodutiva) bem-sucedida. Excluímos os casos em que a idade do primeiro nascimento com o atual parceiro era menor do que a idade informada no início do relacionamento atual como forma de excluir erros de relato, mas, por necessidade, isso também excluirá quaisquer indivíduos que vivenciarem o primeiro nascimento com um parceiro anterior. Isso, por sua vez, significa que, ao examinar o momento do primeiro nascimento a partir do início do relacionamento atual, só podemos calcular valores para aqueles que tiveram o primeiro nascimento com seu parceiro atual. Reexaminamos as análises relativas à idade de início do relacionamento atual e ao tempo até o primeiro nascimento, incluindo apenas aqueles indivíduos que nunca foram divorciados, viúvos e que não tiveram filhos com nenhum parceiro anterior. Os resultados não diferiram (ver material eletrônico suplementar, tabelas S6 e S10).

Também incluímos apenas as mulheres que atingiram a menarca entre 8 e 20 anos de idade. Menstruação muito tardia pode sinalizar problemas potenciais com a função ovariana, o que teria um efeito subsequente nas características relacionadas à fertilidade. Algo semelhante também pode ser verdadeiro para idades muito jovens e idosas na menopausa, portanto, restringimos a idade na menopausa entre 30 e 60. Embora esses casos sejam de interesse, dado que a idade na menstruação e na menopausa estão plausivelmente relacionadas aos desfechos de fertilidade, não podemos excluir a possibilidade de relatar erros, e nossa amostra é, portanto, conservadora.

(c) Variáveis ​​de escolha de mate

O estado civil foi codificado como casado / parceria registrada (79,9%), morando juntos (6,6%), morando sozinho (4,0%), viúva (2,9%), divorciado (4,4%), vivendo separados (2,0%) e outro ( 0,3%). A partir deles, criamos uma variável "já teve um parceiro", que codificou todas as categorias, exceto "Viver sozinho" como 1 (96,0%), com "Viver sozinho" codificado como 0 (4,0% excluímos a categoria "Outro"). Nossa variável de escolha do segundo parceiro dizia respeito ao status de relacionamento atual. Deduzimos se um participante estava em um relacionamento atual a partir da pergunta da pesquisa sobre o sexo de seu parceiro, ou seja, incluímos apenas os homens e mulheres que relataram um parceiro do sexo oposto, pois este era o único meio disponível para avaliar o estado atual. Aquelas que não informaram sobre o sexo do parceiro não foram consideradas como tendo um relacionamento atual. Com base nessa classificação, 87,6% dos participantes tinham companheiro atualmente, enquanto os demais não.

(d) Outras variáveis ​​de interesse

Uma série de nossas análises controlam para educação, renda e saúde, uma vez que estes são frequentemente considerados confusos importantes de altura [12,13,21–25]. Saúde, educação e renda foram fornecidas no momento da entrevista. Tais medidas não podem, portanto, ser tomadas como indicativas do ambiente da infância e, portanto, nossas análises não controlam quaisquer influências ambientais que afetem o crescimento inicial e a altura adulta subsequente. A homogeneidade da população no que diz respeito aos diferenciais de saúde e a ampla oferta de cuidados de saúde sugerem que essa influência é provavelmente pequena. Em vez disso, nossas análises controlam a saúde, a educação e a renda na vida adulta como possíveis mediadores da influência da altura adulta na fecundidade. A educação foi dividida em nove categorias: Sem educação, educação primária, educação profissional inferior ou preparatória, educação secundária geral inferior, educação profissional intermediária ou aprendizagem, educação secundária geral superior ou educação secundária pré-universitária, educação profissional superior, universidade e outra educação. Excluímos aqueles que relataram "Outros" (n = 1801 1,9%). O rendimento líquido por mês (em euros) foi dividido nas seguintes categorias: Não sei, Em vez disso, não diga, menos de 750 euros, 750–1000, 1000–1500, 1500–2000, 2000–2500, 2500–3000, 3000 –3500, mais de 3500. Alguns respondentes preencheram um questionário antigo que significava que eles não podiam ser colocados em uma das categorias acima. Para nossas análises, incluímos apenas aqueles que relataram sua renda (79,2%). A autopercepção de saúde foi classificada como Excelente, Muito boa, Boa, Não tão boa ou Ruim. A autorrelato de saúde é uma avaliação geral válida do estado de saúde de uma pessoa, cobrindo em grande parte os aspectos físicos e funcionais da saúde, mas não está ligada a nenhuma doença específica e demonstrou predizer mortalidade e morbidade e ter uma alta confiabilidade teste-reteste em vários estudos. Além disso, esta variável foi recomendada para pesquisa comparativa pela Organização Mundial da Saúde e muitos pesquisadores seguiram este conselho (ver [26] e referências nele). A altura foi medida pelos pesquisadores, e a altura medida foi posteriormente verificada pelo entrevistado. Faltava altura para apenas 29 indivíduos.

Consulte o material eletrônico suplementar, tabela S2, para estatísticas descritivas de toda a amostra.

(e) Análise

Usamos Poisson, regressão logística e linear, dependendo da distribuição de nossa variável dependente. Para nossas medidas de "tempo" (por exemplo, idade no primeiro e último nascimento, idade na menstruação), usamos regressões lineares, mas as análises de sobrevivência produziram resultados muito semelhantes (não relatados aqui).

Para corrigir quaisquer mudanças seculares nas variáveis ​​dependentes ao longo do tempo (por exemplo, mudanças na fertilidade e idade no primeiro nascimento, consulte o material eletrônico suplementar, figura S1), incluímos a coorte de nascimento como um fator em todas as nossas análises (ou seja, os sete diferentes 5 anos coortes). Para corrigir a tendência secular da altura ao longo do tempo, calculamos uma média contínua de altura (bins de 5 anos) ao longo do tempo para cada sexo e fizemos o mesmo para o desvio padrão da altura. Assim, a média e o desvio padrão da altura em um determinado ano, por ex. 1950, são representados pela média e d. de alturas naquele ano mais os dois anos anteriores e os dois subsequentes (1948–1952). Padronizamos a altura de um indivíduo subtraindo a altura média de corrida para o ano de nascimento do respondente e dividindo-a pelo dp corrido. Assim, um Z- pontuação de 1,0 indica um indivíduo que está um desvio padrão acima da altura média para seu sexo em um determinado ano de nascimento (ver o material eletrônico suplementar, tabela S3 e figura S2). Incluímos um termo de interação entre altura e coorte de nascimento para examinar se a altura estava relacionada de forma diferente à variável dependente em todas as coortes de nascimento. Em apenas quatro (de 51) análises foi encontrada uma interação significativa (material eletrônico suplementar, tabelas S4-S14). Para os casos em que houve uma interação significativa, nunca foi o caso em que a relação mudou em termos de sinal e permaneceu significativa (ou seja, apenas a magnitude do efeito da altura mudou, com algumas coortes exibindo efeitos significativos de altura e outros não mostrando efeito). Não discutiremos mais essas interações.

Para avaliar se havia algum padrão não linear com relação aos efeitos da altura sobre qualquer uma das variáveis ​​dependentes, incluímos um termo quadrático para altura, mas sempre incluindo um termo linear para altura, mesmo quando não significativo. A seguir, se nem a altura nem a altura 2 foram significativas nas análises, apresentamos o modelo com ambas as variáveis. Para examinar o ótimo dos efeitos curvilíneos, obtivemos um intervalo de confiança de 95% para o ótimo simulando o modelo que incluía o termo linear e quadrático ao longo de 1000 iterações (usando a função 'simular ()' em R) e reajustando a estatística modelo. Através deste método, 1000 estimativas de parâmetros e, portanto, ótimos são gerados, a partir dos quais podemos determinar um intervalo de 95%, que usamos como nosso intervalo de confiança.

Para fornecer uma medida do tamanho do efeito que fosse comparável entre as diferentes medidas e sexos, estimamos o menor (mínimo) e o maior (máximo) valor previsto (com base nas estimativas de parâmetro no material eletrônico suplementar, tabelas S4-S14) dentro de - 2 e +2 sd da faixa de altura. Expressamos a razão entre esse máximo e mínimo (máximo / mínimo) em porcentagens. Esta medida de "tamanho do efeito" não é comparável com as estimativas de tamanho do efeito mais tradicionais. Todas as análises foram realizadas em R [27].

3. Resultados

Consulte a tabela 1 e a figura 1 para uma visão geral dos resultados e o material eletrônico suplementar, as tabelas S4-S14 para estimativas de parâmetros de todas as análises.

Tabela 1. Resumo dos resultados.

a O efeito da altura na variável dependente. ‘Curvilinear’ indica um padrão não linear com um ótimo significativamente diferente da altura média (com ambas as estimativas de altura e altura 2

significativo), enquanto "quadrático" se refere a um padrão não linear com uma altura ótima em torno da média (com apenas a altura 2 significativa).

b Intervalo de confiança determinado através da simulação dos dados (ver texto).

c Nossa medida do tamanho do menor (mínimo) e maior (máximo) valor predito do efeito dentro de -2 e +2 desvios-padrão da faixa de altura, a porcentagem reflete o máximo / mínimo.

Este não é um tamanho de efeito "tradicional".

d Controlado para educação, saúde e renda.

e O efeito da altura é fraco e marginalmente significativo, razão pela qual o ótimo não pode ser estabelecido com muita precisão.

f Este "tamanho do efeito" foi estabelecido para a idade mediana no relacionamento (22 para mulheres, 25 para homens).

g Diferença entre a idade na menstruação e a idade na menopausa.

Figura 1. Predições do modelo para o efeito de (uma,c,e) masculino e (b,d,f) altura feminina (padronizada) em várias variáveis. A faixa de altura entre -2,5 e 2,5 desvios padrão é plotada. Modelos avaliados para coorte de nascimentos 1950-1954. O número de filhos com o parceiro atual (c e d) é avaliada com a idade mediana no início do relacionamento. Saúde, educação e renda são variáveis ​​de controle em uma e b.

(a) Altura e sucesso reprodutivo nos homens

Para os homens, houve um efeito curvilíneo da altura no sucesso reprodutivo, com homens mais altos do que a média produzindo um número maior de filhos já nascidos e mais filhos sobreviventes (tabela 1 e figura 1uma) Não houve efeito da altura na mortalidade infantil nem na proporção de descendentes sobreviventes (tabela 1). O controle de educação, renda e saúde atenuou ligeiramente o efeito da altura sobre o sucesso reprodutivo, sugerindo que a relação foi parcialmente mediada por esses fatores (tabela 1, figura 1uma) Homens mais baixos também tinham probabilidade de ter fertilidade mais baixa devido a uma probabilidade reduzida de estar atualmente em um relacionamento e ter um parceiro (tabela 1 e figura 1c) controlar essas variáveis ​​de escolha de parceiro em ambos os casos diminuiu o tamanho do efeito da altura na fertilidade, sugerindo mediação parcial (material eletrônico suplementar, tabela S7). Homens mais altos também tinham maior probabilidade de ter um segundo filho em comparação com homens mais baixos (tabela 1), no entanto, o que indica que o status de relacionamento não foi a única causa de maior fertilidade entre os homens mais altos. Homens mais altos começaram seus relacionamentos atuais em uma idade mais tarde do que a altura média e os homens mais baixos (estes últimos começaram seus relacionamentos em uma idade mais tarde do que os homens de altura média figura 1e), o que pode ser responsável pelo nivelamento da fertilidade para homens muito altos. Isso é combatido, no entanto, pela relação positiva entre a altura e o número de filhos produzidos no relacionamento atual de um homem (figura 1uma) Na verdade, os homens muito altos tinham probabilidade de se sair melhor reprodutivamente do que os homens de estatura apenas acima da média em seu relacionamento atual. Também é notável que os homens mais altos alcançam seu maior sucesso reprodutivo, apesar de uma idade mais avançada no primeiro nascimento (figura 1e).

De modo geral, então, os homens mais altos do que a média em nossa amostra experimentaram maior fertilidade, em parte porque eles eram mais propensos a estar em um relacionamento (atual), e também porque eram capazes de produzir mais descendentes nesses relacionamentos do que os homens mais baixos, apesar de começarem sua reprodução carreiras depois. O nivelamento do relacionamento nas alturas mais altas pode ser devido ao início de uma parceria reprodutiva em uma idade mais avançada, o que então influencia a idade do primeiro nascimento.

(b) Altura e sucesso reprodutivo em mulheres

Para as mulheres, o efeito da altura no sucesso reprodutivo foi quadrático, com mulheres de altura média dando à luz mais filhos e produzindo mais filhos sobreviventes (tabela 1 e figura 1b) O controle para educação, renda e saúde atenuou essa relação apenas ligeiramente (figura 1b), sugerindo que esses fatores têm um papel menor a desempenhar na mediação dessa relação em comparação com os homens. Novamente, ao contrário dos homens, a altura também teve um efeito curvilíneo significativo na probabilidade de perder um filho e também na proporção de filhos sobreviventes (tabela 1). Mulheres mais baixas tinham maior probabilidade de sofrer a morte de um filho e, portanto, mulheres mais altas tinham uma proporção maior de filhos sobreviventes.

Mulheres de estatura média eram mais propensas a ter um parceiro do que mulheres de alturas mais baixas ou mais altas, o que pode explicar em parte sua maior fertilidade (tabela 1 e figura 1d) De fato, como em nossa amostra masculina, o controle do status de parceria atenuou o efeito da altura sobre a fertilidade, indicando mediação parcial (material eletrônico suplementar, tabela S11). Também semelhante aos homens, a altura realmente teve um efeito positivo na fertilidade dentro de uma parceria atual (figura 1b), com mulheres mais altas produzindo mais filhos do que a altura média ou mulheres mais baixas. Este aumento na produção reprodutiva feminina foi alcançado apesar de uma idade mais avançada no primeiro nascimento e de um intervalo mais longo entre o início do relacionamento atual e o início de uma família (tabela 1 e figura 1f) Mulheres mais altas também tiveram uma idade mais tardia no último parto, o que pode ter compensado, pelo menos em parte, esse início tardio (tabela 1 e figura 1f).

Para as mulheres, também foi possível avaliar a idade na maturidade sexual e a idade da menopausa, ambas relacionadas positivamente com a altura (tabela 1). Não houve, no entanto, nenhum efeito geral da altura no comprimento total da vida reprodutiva das mulheres (ou seja, o período entre o início da menstruação e seu término na menopausa). O controle da idade da menstruação não afetou de forma significativa a relação entre altura e fertilidade (material eletrônico suplementar, tabela S13).

Em resumo, então, as mulheres de estatura média experimentaram maior fertilidade do que as mulheres mais baixas ou mais altas, e esse efeito foi parcialmente mediado por sua maior probabilidade de estarem atualmente em um relacionamento. Dentro de um relacionamento estabelecido, no entanto, as mulheres mais altas tiveram maior sucesso reprodutivo, e o fizeram apesar de um intervalo mais longo entre a formação do relacionamento e o início de uma família, e uma idade posterior no primeiro nascimento. Mulheres mais altas também experimentaram uma idade mais avançada na maturidade sexual, o que pode ter contribuído para essa idade mais avançada no primeiro nascimento.

4. Discussão

Nossos resultados sugerem que as mulheres de altura média têm maior fertilidade, em comparação com mulheres mais baixas e mais altas, e que homens mais altos têm fertilidade mais alta em comparação com homens mais baixos. Portanto, parece plausível sugerir que a seleção natural pode ter agido sobre a população holandesa e ajudado a conduzir os holandeses a alturas mais altas. Examinando os tamanhos de efeito na tabela 1 (veja também a figura 1), no entanto, duas coisas são aparentes: primeiro, os tamanhos de efeito são muito baixos. Devido à nossa grande amostra, fomos capazes de identificar efeitos altamente significativos, mas muito pequenos. Em segundo lugar, para nossas medidas mais diretas de fertilidade (por exemplo, ausência de filhos, filhos sobreviventes), os efeitos da altura são mais fortes para os homens do que para as mulheres. Com relação ao número de filhos sobreviventes, por exemplo, a diferença entre o homem mais bem-sucedido (conforme previsto pelo modelo estatístico, e dentro de -2 e 2 dp do continuum de altura) e o homem menos bem-sucedido foi de aproximadamente 0,24 de a criança (ou seja, 11,2% de diferença na magnitude). Para as mulheres, essa diferença era de apenas 0,09 de um filho (3,8%). A seleção fenotípica nesta amostra é, portanto, mais forte em homens do que em mulheres.

Embora nossos achados sejam sugestivos de seleção por altura e estejam de acordo com a evidência genética em relação à seleção anterior de estatura no norte da Europa [28], não apresentamos evidências diretas de seleção natural. A correlação fenotípica que observamos pode ser causada por fatores ambientais e / ou genéticos, e podemos inferir o grau de seleção natural apenas na medida em que os efeitos genéticos em ambas as características se correlacionam [29]. No entanto, nosso conhecimento atual da arquitetura genética tanto da altura quanto da fertilidade humana apóia uma interpretação evolucionária. A maior parte da variação na altura humana (aprox. 80%) nas populações ocidentais é devido a diferenças genéticas entre os indivíduos, conforme mostrado usando ambos os desenhos de família (por exemplo, [30-32]), bem como informações genéticas moleculares sobre a variação genética dentro das famílias [33]. A variação genética em polimorfismos de nucleotídeo único comuns medidos em indivíduos não aparentados também apóia esta interpretação [34]. Estudos feitos por biólogos e demógrafos também mostram um componente genético moderado para características de fertilidade, como o número de crianças já nascidas e a idade do primeiro nascimento, o que explica até 40-50% da variação dessas características [11,35-38 ] Tais achados também foram observados para uma população holandesa histórica [39]. Além disso, estudos observaram uma correlação genética entre a altura feminina e a idade ao primeiro nascimento [14,40].

No momento, então, temos apenas uma relação fenotípica, mas é interessante considerar esse achado: por que mulheres de estatura média e homens mais altos teriam mais sucesso reprodutivo nessa população? Tomando as mulheres primeiro, uma razão pela qual as mulheres de altura média se saem melhor é que as mulheres mais baixas em nossa amostra mostraram taxas mais altas de mortalidade infantil, apesar de ser uma população de baixa mortalidade geral (resultados muito alinhados com as populações não ocidentais: [41– 43], e um estudo anterior em uma população ocidental [12]). Assim, embora as mulheres de altura média tenham tido uma idade mais avançada no primeiro parto do que as mulheres mais baixas, isso pode ser compensado pela pequena desvantagem reprodutiva sofrida pelas mulheres mais baixas. Na outra extremidade do espectro de altura, e semelhante aos homens, mulheres mais altas realmente tinham maior fertilidade com seu parceiro atual, mas tendiam a formar parcerias mais tarde na vida em comparação com mulheres mais baixas, e mulheres mais altas também tinham menos probabilidade de serem parceiras em geral. Dado que homens e mulheres mais altos começaram seus relacionamentos atuais em uma idade mais avançada, nossas descobertas também são consistentes com estudos que demonstram acasalamento seletivo para altura (por exemplo, [44]). Embora mulheres mais altas apresentem fertilidade mais baixa em comparação com mulheres de estatura média, isso não parece refletir diferenças na fecundidade per se, mas provavelmente está relacionado a outros processos de tomada de decisão (como a decisão de continuar no ensino superior) que postergam a fertilidade [20 , 45,46].

O maior sucesso reprodutivo de mulheres altas dentro de parcerias estabelecidas, combinado com achados sobre idade na menopausa e menstruação se encaixam bem, pelo menos superficialmente, com a teoria da história de vida e o trade-off entre crescimento e reprodução [14,47,48]. Mulheres mais altas investem mais no crescimento, menstruam mais tarde e têm uma idade mais avançada no primeiro parto, possivelmente porque atingem o pico de fertilidade mais tarde do que as mulheres que apresentam menarca precoce. Como já foi observado, uma idade mais avançada no primeiro nascimento entre mulheres mais altas também parece refletir uma probabilidade menor de estar em um relacionamento. Uma vez que essas mulheres estabelecem um relacionamento e começam a se reproduzir, no entanto, elas parecem compensar seu início tardio e são mais bem-sucedidas reprodutivamente do que as mulheres mais baixas. Isso ocorre em parte porque eles continuam se reproduzindo em uma idade posterior. Isso sugere que mulheres mais altas, tendo investido no crescimento precoce, são capazes de colher os benefícios de maior produtividade e maior fecundidade na vida adulta, como sugere a teoria da história de vida [48]. Notavelmente, no entanto, esses benefícios só se tornam aparentes depois que a parceria é formada. Assim, embora os dilemas típicos da história de vida possam estar presentes, eles dependem fortemente da probabilidade e do momento da formação do par e do advento da reprodução. Isso provavelmente explica por que as mulheres de estatura média, que têm maior probabilidade de ter um parceiro e menos probabilidade de sofrer a desvantagem da mortalidade infantil de mulheres mais baixas, apresentam o maior sucesso reprodutivo geral.

É possível que trocas semelhantes de história de vida possam afetar a fertilidade dos homens, mas é provável que sejam menos rigorosas do que nas mulheres, pois os custos de reprodução são mais baixos para os homens e os processos da história de vida podem, portanto, operar de forma diferente entre os sexos . Também é o caso que as pressões de seleção sobre a altura podem diferir entre os sexos, onde a seleção sexual por meio da escolha feminina exerce mais influência sobre a altura masculina do que a escolha masculina de parceiras (para uma discussão mais aprofundada desses pontos, ver [3]) . Isso não quer dizer que a altura não influencia o sucesso de acasalamento da fêmea, apenas que os efeitos são conhecidos por serem mais fortes nos machos (ver [17,49] e [3,16] para revisões). Na verdade, há uma semelhança notável entre as pressões de seleção identificadas neste estudo e as relações encontradas entre altura e atratividade em ambientes de laboratório e de campo [3,16,17], onde homens mais altos e mulheres de estatura média são, em média, preferidos pelo outro sexo. Assim, as preferências diretas por altura mais alta entre os homens e uma combinação de preferência por altura média e trocas de história de vida entre as mulheres podem explicar os padrões vistos aqui.

É importante lembrar, porém, que as variáveis ​​usadas aqui (por exemplo, tempo de formação de parceria reprodutiva) não são medidas muito precisas de atratividade ou escolha de parceiro. De fato, a descoberta de que os homens mais altos estabelecem parcerias mais tarde e têm uma idade posterior ao primeiro nascimento sugere que tratar essas medidas como substitutas da atratividade pode ser errado. Isso é complicado pelo fato de que só podemos avaliar o tempo reprodutivo e o sucesso nos relacionamentos atuais que os homens podem ter experimentado em relacionamentos anteriores (reprodutivos), antes de seu relacionamento atual. Além disso, fatores não relacionados à formação de parceria ou atratividade, sem dúvida, sustentam muitos dos padrões que observamos aqui. A altura pode, portanto, atuar como um índice para diferentes objetivos de vida e escolhas (por exemplo, indivíduos mais altos freqüentemente recebem mais educação e renda mais alta [22,23], o que pode influenciar as decisões de parceria e formação familiar de maneiras distintas [20]).

Outra questão que nosso estudo levanta é por que o padrão holandês difere dos Estados Unidos, onde mulheres mais baixas e homens de estatura média têm maior fertilidade [11,12]. Embora possamos apenas especular, uma razão plausível pode ser que, como a altura mais curta está associada a uma idade muito mais precoce no casamento e primeiro nascimento nos Estados Unidos, o aumento da duração do período reprodutivo contribui para um maior sucesso reprodutivo, apesar das mulheres mais baixas sofrerem taxas mais elevadas de mortalidade infantil. Por sua vez, o maior sucesso reprodutivo de mulheres mais baixas pode explicar por que os homens de altura média, que são mais propensos a ter pares com mulheres mais baixas [44], têm maior fertilidade nos Estados Unidos [50]. Dado que, na Holanda, dentro de uma parceria atual, mulheres de estatura média e mulheres mais altas apresentam maior fertilidade do que mulheres mais baixas, seguir-se-ia que os homens que têm parceria com essas mulheres, que provavelmente são mais altas do que a média, colherão benefícios reprodutivos de seus cônjuges. Estudos futuros podem testar essa hipótese examinando os efeitos simultâneos da altura do cônjuge na fertilidade de um casal.Claro, pode haver muitas outras diferenças ecológicas entre os Estados Unidos e a Holanda que podem favorecer estaturas mais altas ou mais baixas (ver [3] para uma discussão mais aprofundada), e não há razão para esperar que as pressões de seleção sejam consistentes entre as populações, ou ao longo do tempo [51]. Além disso, vieses na amostragem ou taxas de resposta e precisão dos relatórios, também impedem a comparação precisa entre as duas populações (ver também [15]).

Finalmente, é importante enfatizar novamente que nossos tamanhos de efeito são muito pequenos e há muitos outros fatores que explicam porque as pessoas têm filhos [46]. Na verdade, é notável que a altura mostre qualquer influência, dados os caprichos da escolha do parceiro e dos processos de parceria. O que este estudo também deixa claro, no entanto, é a complexidade da relação entre altura e sucesso reprodutivo, mesmo se ignorarmos esses outros fatores. Nosso estudo, portanto, fornece uma excelente ilustração de por que, mesmo para uma característica "biológica" aparentemente direta como a altura, fatores socioculturais que influenciam a probabilidade e o momento da reprodução são influentes, além de considerações fisiológicas e históricas de vida. Apesar dessa complexidade, nossos resultados sugerem a possibilidade de que a seleção natural atue sobre a altura na Holanda, e pode explicar em parte por que os holandeses, aparentemente ainda não altos o suficiente, continuam crescendo mais altos.

Declaração de ética

Os procedimentos foram implementados pelo Conselho Científico da LifeLines e comitês de ética locais.

Acessibilidade de dados

Os dados LifeLines estão disponíveis entrando em contato com o LifeLines Research Office (https://www.lifelines.nl/lifelines-research/access-to-lifelines/application-process). Os dados não podem ser divulgados sem avaliação pelo Comitê Científico LifeLines com acordos de transferência, uma vez que os dados fenotípicos podem ser sensíveis e têm o potencial, em alguns casos, de levar à identificação de indivíduos envolvidos no estudo.


Seleção natural escondida na medicina moderna?

Ninguém precisa dizer a uma nova mãe que o parto humano pode ser desafiador, para dizer o mínimo. Enquanto macacos e macacos (nossos parentes evolutivos mais próximos) passam cerca de duas horas em trabalho de parto, as mães humanas passam cerca de nove horas. E o parto humano é perigoso. Em algumas áreas empobrecidas, para cada 100 nascidos vivos, uma mãe morre no parto e quatro bebês morrem nos primeiros dias de vida. No entanto, o acesso a recursos e intervenções médicas modernas, como cesarianas, salva muitas dessas vidas. Os médicos estimam que 10-20% dos nascimentos exigem uma cesariana para que mães e bebês tenham os melhores resultados de saúde. Nos Estados Unidos, um em cada três bebês nasce de cesariana. Em todo o mundo, as cesarianas são realizadas com mais frequência do que qualquer outra cirurgia. As cesáreas se tornaram tão comuns em algumas populações que os biólogos começaram a se perguntar se o procedimento, ao salvar vidas, poderia estar influenciando o curso da evolução humana.

Onde está a evolução?

Para entender como as cesarianas podem influenciar nosso futuro evolutivo, precisamos mergulhar fundo no passado evolutivo da humanidade. Cerca de cinco milhões de anos atrás, por meio da ação da seleção natural ao longo de muitas gerações, nossos ancestrais africanos começaram a andar sobre apenas duas pernas. Essa grande transformação evolutiva envolveu uma série de mudanças esqueléticas e anatômicas, resultando na capacidade de andar ereto e, como um subproduto, quadris estreitos e um canal de parto estreito. Então, cerca de 2 milhões de anos atrás, a seleção natural começou a favorecer indivíduos com cérebros maiores e, portanto, cabeças maiores. E assim começou o cabo de guerra evolucionário. Após o nascimento, os indivíduos com cabeças grandes, cérebros grandes e corpos grandes eram mais capazes de sobreviver e passar seus genes para a próxima geração. No entanto, bebês cujas cabeças eram também grande teria sido capturado no canal de parto e morrido.

Esse processo evolutivo, no qual indivíduos com valores extremos de características (neste caso cabeças pequenas ou muito grandes) são selecionados, é chamado de seleção balanceadora. Como em um cabo de guerra equilibrado, a seleção de equilíbrio resulta em uma espécie de equilíbrio - neste caso, um equilíbrio em que o valor de uma característica permanece razoavelmente constante ao longo das gerações. A seleção balanceadora também mantém a variação genética para a característica na população. Visto que a variação genética é a matéria-prima da evolução, a seleção balanceadora deixa uma característica preparada para evoluir prontamente no futuro se o ambiente mudar e a seleção começar a agir de maneira diferente.

É claro que, no caso do tamanho da cabeça humana, alguém pode se perguntar por que a linhagem humana não desenvolveu quadris e canais de parto mais largos, o que teria permitido que bebês com cabeças maiores prosperassem. Afinal, certamente parece que essa característica teria sido favorecida pela seleção natural. Os pesquisadores investigaram esta questão, mas até agora, ainda é um mistério. Por alguma razão, essas características não evoluíram. O canal de nascimento humano permaneceu estreito, e o cabo de guerra evolucionário continuou, favorecendo bebês com genes para cabeças grandes, mas não também ampla.

Então, no século 20, as cesarianas tornaram-se mais seguras e, em algumas populações, comuns. As cesarianas têm o potencial de resolver esse cabo de guerra em favor dos bebês com cabeças muito grandes, eliminando grande parte da desvantagem que esses indivíduos enfrentam durante o processo de parto. Afinal, se mais bebês com cabeças grandes sobreviverem ao nascimento, esses indivíduos provavelmente crescerão e terão bebês de proporções semelhantes. Isso poderia mudar o cenário evolutivo de uma seleção balanceadora para uma de seleção direcional, levando a bebês com cabeças maiores e maiores ao longo de muitas gerações.

A encenação desse cenário com foco na sobrevivência materna também leva a uma conclusão interessante. Em nosso passado, pode-se imaginar, as mulheres de quadris muito estreitos tinham uma desvantagem de sobrevivência, uma vez que tinham maior probabilidade de morrer durante o parto. Se as cesarianas salvam a vida de muitas dessas mulheres (e de seus bebês), mais genes que levam a quadris estreitos devem permanecer na população humana. Se as cesarianas estão influenciando a evolução humana dessa maneira, mais bebês com cabeça grande e mães com quadris estreitos podem levar a ainda mais cesarianas em um ciclo de auto-reforço!

Então, essa mudança evolutiva está realmente acontecendo nas populações humanas? É muito cedo para dizer. Pesquisas recentes sugerem que, ao longo do tempo, mesmo a seleção fraca que favorece bebês com cabeça grande tem o potencial de causar evolução quando as cesarianas removem grande parte do risco que esses bebês e suas mães enfrentam durante o parto. No entanto, as cesarianas são comuns há apenas algumas gerações e os dados que apóiam essa conclusão ainda não foram extraídos. Embora a taxa de cesarianas tenha aumentado em muitas sociedades (como seria de esperar se o tamanho da cabeça estivesse evoluindo), há uma grande variedade de causas conhecidas para esse aumento, não podemos necessariamente atribuir qualquer parte do aumento à mudança evolutiva em tamanhos de cabeça e canais de parto. No entanto, é uma possibilidade intrigante que os cientistas continuarão a investigar. Visto que os elementos-chave de todos os processos evolutivos são nascimento e morte, sempre que um grande número de vidas é salvo ou perdido, devemos considerar se esse processo pode estar contribuindo para a mudança evolutiva. Ao salvar vidas, a medicina moderna pode moldar o futuro evolutivo da linhagem humana em uma ampla variedade de maneiras que estamos apenas começando a entender.


Crescimento somático ideal e reprodução em um ambiente limitado e constante: Organismos com crescimento determinado *

Um modelo de equação diferencial parcial de seleção natural em um ambiente limitado diz respeito a uma população estruturada em massa, cujos residentes devem dividir a energia disponível entre o crescimento somático e a reprodução. Este modelo dá origem a um critério de fenótipo ideal que identifica o padrão de alocação de energia mais favorecido pela seleção natural. Esse critério, por sua vez, produz uma equação para a massa corporal ótima de um adulto em termos das funções de taxa demográfica original. Seu exame confirma a afirmação há muito aceita de base intuitiva da teoria de r- e K- a seleção que aumenta a mortalidade favorece a reprodução precoce e, portanto, o tamanho corporal adulto menor. Esta análise mecanística fornece tanto a justificativa, para este problema, dos procedimentos de otimização baseados intuitivamente da teoria clássica da história de vida quanto informações adicionais que podem ajudar a facilitar a aplicação desta teoria a populações naturais.

As discussões com Deborah Sulsky ajudaram tanto a estimular essa pesquisa quanto a esclarecer sua apresentação.


O poder criativo da seleção natural

Embora seja fácil ver como a seleção natural pode agir como uma força que refina atributos pré-existentes, é menos fácil ver como ela pode funcionar para construir funções totalmente novas. Hoje, os biólogos moleculares podem reconstruir em parte como novas funções podem ter surgido através da evolução por seleção natural.

Para dar apenas um exemplo, a oxitocina e a vasopressina são duas moléculas intimamente relacionadas - elas diferem por apenas um aminoácido. Eles vêm de dois genes separados, mas muito semelhantes, genes tão semelhantes que pensamos que devem ter surgido em uma etapa inicial da duplicação do gene. A ocitocina e a vasopressina são hormônios peptídicos que exercem ações fisiológicas bastante distintas, agindo em receptores específicos, expressos em diferentes tecidos-alvo. Os genes para os receptores também são muito semelhantes entre si, então os genes do receptor também surgiram por duplicação de genes, provavelmente ao mesmo tempo em que o gene para os peptídeos foi duplicado [5]. Portanto, a mutação inicial foi uma duplicação de genes em grande escala - tais mudanças são geralmente mutações neutras, sem consequências para o organismo. Quase todos os vertebrados que foram estudados têm genes para dois peptídeos intimamente relacionados à oxitocina e à vasopressina, e virtualmente todos os invertebrados que foram estudados têm apenas um desses genes. Entre os vertebrados, apenas Cyclostomata (lampreias e hagfishes) são conhecidos por ter apenas um gene relacionado à vasopressina e oxitocina, então a duplicação inicial provavelmente ocorreu cerca de 400 milhões de anos atrás, antes da evolução dos peixes [6]. Quando um gene é duplicado, uma cópia agora é redundante e, portanto, não está sob pressão de seleção imediata, portanto, acumulará mais mutações, algumas das quais podem ter benefícios incidentais para o organismo não relacionados à função do gene original. Com o tempo, à medida que a seleção natural atua nesses benefícios inicialmente menores e incidentais, os dois genes divergem em funcionalidade. Agora (400 milhões de anos depois), nos mamíferos modernos, a vasopressina controla principalmente a perda de água dos rins, enquanto a oxitocina controla principalmente a liberação do leite da glândula mamária na lactação. Esta função da oxitocina é claramente nova em termos evolutivos (e específica para mamíferos), mas surgiu de pequenas mutações de elementos que existiam anteriormente para um propósito bem diferente, refinado pela seleção natural ao longo de milhões de anos.

"Seleção ecológica" e "seleção sexual"

É útil distinguir entre seleção ecológica e o termo mais restrito, seleção sexual. Seleção ecológica cobre qualquer mecanismo de seleção como resultado do ambiente (incluindo parentes, por exemplo, seleção de parentesco e co-específicos, por exemplo, competição ou infanticídio). Seleção sexual refere-se especificamente à competição entre co-específicos por companheiros [7].

A seleção sexual inclui mecanismos como escolha do companheiro e competição homem-homem embora as duas formas possam atuar em combinação em algumas espécies, quando as fêmeas escolhem os vencedores da competição entre machos. Escolha de companheiro, ou seleção intersexual, normalmente envolve escolha feminina, já que geralmente são as fêmeas que são mais seletivas, mas em algumas espécies com papéis sexuais invertidos são os machos que escolhem. Algumas características que estão confinadas a um sexo apenas de uma espécie particular podem ser explicadas pela seleção exercida pelo outro sexo na escolha de um parceiro, por ex. a extravagante plumagem de alguns pássaros machos. A agressão entre membros do mesmo sexo (seleção intra-sexual) é normalmente referida como competição homem-homem, e às vezes é associado a características muito distintas, como os chifres de veados, que são usados ​​em combate com outros veados. De maneira mais geral, a seleção intra-sexual é frequentemente associada ao dimorfismo sexual, incluindo diferenças no tamanho do corpo entre machos e fêmeas de uma espécie.


Sem contar fisicamente as bactérias ou vírus, os cientistas estimam que existam mais de 8,7 milhões de espécies de organismos vivos na Terra hoje. A origem e a extinção de tantas espécies fascinam os cientistas há milhares de anos, desde os dias da Grécia Antiga. A grande diversidade de organismos vivos na Terra é melhor explicada pelo conceito científico baseado em evidências de evolução por seleção natural.

Workshop: Introdução à Seleção Natural

Evolução é a mudança nas características ou traços herdados em uma população de organismos ao longo de muitas gerações. O mecanismo que melhor explica a evolução é um fenômeno conhecido como seleção natural. Seleção natural é o processo pelo qual certas características herdadas - como a cor de um peixe, a altura de uma pessoa ou o formato de uma folha - são favorecidas em uma população. UMA população é um grupo de organismos que se acasalam e se reproduzem. Em geral,

  • características persistem em uma população porque contribuem para o sucesso do organismo, ou
  • características são eliminadas porque prejudicam o sucesso do organismo.

Milhares de anos de pressões seletivas determinaram as formas, cores, tamanhos e comportamentos que otimizam a sobrevivência e o sucesso reprodutivo dos organismos no ambiente em que evoluíram. Na verdade, muitas vezes é possível dizer muito sobre onde algo vive pela sua aparência e comportamento.

Aptidão evolutiva e sucesso refere-se a sobreviver o tempo suficiente para passar o material genético para a prole. As características que são transmitidas à prole porque contribuem para o sucesso são “selecionado para continuação. ” Características que são eliminadas da população porque prejudicam o sucesso são “selecionado contra continuação.”

Qualquer força no ambiente que favoreça ou desfavorece os traços é um agente seletivo. Uma força pode ser biológica, como um predador, ou física, como a temperatura. Com o tempo, as populações submetidas a diferentes agentes seletivos podem se tornar tão diferentes que não são mais capazes de procriar umas com as outras. A definição biológica de espécies é um grupo de organismos que podem se reproduzir com sucesso. Segundo esta definição, quando as populações não podem mais procriar umas com as outras, são consideradas espécies diferentes.


Como a seleção natural favorece grande massa corporal e tamanho (ou assim parece) - Biologia

E NUH é a letra que uso para soletrar Nutches,
Que vivem em pequenas cavernas, conhecidas como Nichos, para cabanas.
Esses Nutches têm problemas, o maior deles é
O fato de haver muito mais Nutches do que Niches.
Cada Nutch em um Nich sabe que algum outro Nutch
Gostaria muito de mudar para seu Nich.
Então, cada Nutch em um Nich tem que cuidar daquele pequeno Nich
Ou Nutches que não têm Niches delatam.

Dr. Seuss - On Beyond Zebra (1955)

10/26/2008 Formato para impressão

Queremos aprender:

  • O que acontece quando dois indivíduos, populações ou espécies são sustentados pelo mesmo recurso?
  • As populações competem por recursos ou suas necessidades são suficientemente diferentes para que possam ocupar nichos não sobrepostos?
  • Quais são as consequências da competição pela distribuição e abundância de espécies com necessidades semelhantes?
  • Existe alguma relação entre a competição por um recurso compartilhado e a evolução por seleção natural?

Conceitos e definições básicas

Agora temos evidências abundantes de que a competição é um fator importante que influencia as distribuições atuais de plantas e animais, e que a competição desempenha um papel substancial na evolução por seleção natural. Hoje vamos examinar essas evidências e o desenvolvimento de nossa compreensão do assunto.

Começaremos com uma definição de competição, porque ela fornece um quadro de referência contra o qual examinar as evidências.

A competição ocorre quando duas espécies requerem, cada uma, um recurso que está em falta, de modo que a disponibilidade do recurso para uma espécie é influenciada negativamente pela presença da outra espécie. É uma interação "- / -".

A competição não ocorre se o recurso é muito abundante para limitar o crescimento, distribuição ou abundância de pelo menos uma das populações. Esperamos que apenas um ou poucos recursos sejam limitantes e, portanto, sejam disputados.

A competição pode ocorrer entre indivíduos que são membros da mesma espécie. Isso é chamado de competição intraespecífica. Intuitivamente, a competição intraespecífica parece ser intensa porque dois membros da mesma espécie provavelmente têm necessidades de recursos muito semelhantes. Esse compartilhamento de recursos entre indivíduos de uma única população, em última análise, limita o tamanho que uma população pode ter em uma determinada área (o que realmente significa, para uma determinada quantidade de recursos). Hoje nos concentramos na competição interespecífica, que ocorre entre membros de diferentes espécies. A intensidade da competição interespecífica deve estar relacionada à similaridade entre as duas espécies. Esperamos que isso afete a quantidade de sobreposição na utilização de recursos (= sobreposição de nicho).

Três estudos clássicos de competição

Paramécio: um experimento de "garrafa" de laboratório- Paramecium é um protozoário unicelular ciliado que se alimenta de bactérias. Pode ser cultivado em tubo de ensaio, em caldo de bactérias, que
é o seu suprimento de comida. Na verdade, existem várias espécies de paramécios que podem ser criados dessa maneira. O que acontecerá se duas espécies forem criadas separadamente e depois juntas? Como mostra a Figura 1, ambas as espécies prosperam quando criadas sozinhas, atingindo algum limite estabelecido pelo volume do tubo de ensaio e o suprimento de bactérias. Quando criados juntos, a taxa de crescimento é reduzida para ambos, até que uma espécie diminua e a outra cresça até a capacidade do tubo de ensaio. Evidentemente, esses dois ciliados estão competindo por um recurso limitante, compartilham o mesmo nicho, e a competição determina que apenas um persista. Este estudo, e outros semelhantes, foram influentes no estabelecimento do fato de que a competição pode ocorrer e pode eliminar uma espécie de um ambiente compartilhado.
paramécio

Resultados da experiência da garrafa Paramecium

O estudo do paramécio levantou uma série de questões interessantes. A mesma espécie sempre vence? Duas espécies podem coexistir? Até que ponto podemos extrapolar esses sistemas de laboratório para a natureza? Muitos desses estudos de "garrafa" já foram realizados, com escaravelhos da farinha, Drosophila, fermento e várias plantas. Em geral, uma espécie vence e uma espécie é eliminada.Esses experimentos deram origem ao princípio da exclusão competitiva:

Duas espécies de requisitos semelhantes não podem ocupar por muito tempo o mesmo nicho (coexistir).

No caso do paramécio, a mesma espécie sempre venceu. Estudos com besouros da farinha, por outro lado, descobriram que mudanças no microambiente (temperatura, umidade) podem mudar o resultado em favor de uma ou outra espécie. A simplicidade de tais experimentos permanece como uma preocupação persistente: as populações reais, vivendo em um mundo complexo e variável, também experimentam a exclusão competitiva?

Warblers em uma floresta de abetos: um estudo de observação de campo - Warblers são migratórios, passando o inverno nos trópicos e voando para as florestas do norte no início da primavera para estabelecer territórios, acasalar e criar seus filhotes. Um importante estudo foi feito com cinco espécies de toutinegras do gênero Dendroica. Essas toutinegras são semelhantes no tamanho do corpo, tamanho do bico e todos se alimentam de insetos. Além disso, eles foram estudados em uma floresta de abetos no norte do Maine, um habitat natural quase tão uniforme quanto se poderia encontrar. Certamente, se a competição ocorresse na natureza, este era o lugar para mostrá-la. Cape May Warbler

Um estudo cuidadoso do comportamento de forrageamento desses cinco toutinegras encontrou muitas diferenças na maneira como eles usavam o habitat aparentemente homogêneo. Essas espécies diferiam na parte da árvore de abeto que frequentavam, se capturavam insetos na asa, nas agulhas ou sob a casca, e assim por diante. A conclusão foi que cada espécie ocupava um nicho distinto. Em vez de mostrar que a competição era importante por natureza, este estudo parecia estabelecer o oposto. Mesmo as espécies superficialmente semelhantes realmente são diferentes, após uma inspeção cuidadosa. Este estudo ajudou a estabelecer a ideia de que cada espécie ocupa seu próprio nicho distinto.

O nicho de uma espécie inclui todos os aspectos de seu habitat, como ela ganha a vida e o ambiente físico em que se encontra.

A competição pode ser pensada em termos de sobreposição de nicho. Uma outra consideração, levantada mas não respondida por este estudo, é o grau de sobreposição de nicho "permissível". Estudos observacionais como este não dão uma resposta muito clara para a pergunta: até que ponto os nichos das toutinegras se sobrepõem, uma vez que todas as cinco espécies coexistem, a resposta parece ser "não excessivamente".

Cracas na zona entre-marés: um estudo experimental de campo - As cracas ocorrem em paredes rochosas quase verticais na zona entre marés, o que significa que estão submersas em alguns momentos e expostas ao ar em outras. Fluxos de maré de vários metros ocorrem duas vezes ao dia.


zona das marés
Um estudo na Escócia examinou a distribuição vertical de duas espécies: Balanus, que ocorre mais abaixo nesta zona, e Chthamalus, que ocorre mais alto, até o ponto em que alguns indivíduos ficam submersos durante as ondas na maré alta. Os cracas alimentam-se de um pequeno plâncton da água, por isso só podem se alimentar quando submersos. Eles podem fechar sua região oral com placas de calcário para evitar a dessecação durante sua exposição ao ar.
As observações das duas espécies podem sugerir que ocorre competição, mas não necessariamente. O ambiente físico difere entre os locais entre as marés superior e inferior. Talvez o nicho de Chthamalus seja alto nesta zona, o nicho de Balanus é baixo nesta zona. As cracas têm um estágio larval e as larvas se acomodam fora da coluna de água em substratos duros, metamorfoseiam e começam a crescer. As larvas de cada espécie se acomodam na zona da outra, mas nenhum adulto é encontrado (Figura 3). Isso significa que nenhum deles pode viver na zona ocupada pelo outro? Chthamalus
Figura 3.

Este estudo ajudou a ser pioneiro na abordagem de experimentos de campo. Usando gaiolas para excluir uma ou outra espécie e transferindo placas de rocha de uma região para outra, foi estabelecido que Chthamalus poderia prosperar na zona inferior se protegido de Balanus. Caso contrário, Balanus, que é uma espécie maior e mais robusta, esmagou a vizinha Chthamalus à medida que crescia. Chthamalus foi excluído competitivamente do período entre-marés inferior. No limite superior, no entanto, ambas as espécies foram limitadas por sua capacidade de resistir à dessecação. Chthamalus, o competidor inferior, estava melhor adaptado à dessecação e assim ocupou a porção mais alta da zona entremarés.

Mecanismos de Competição

A competição direta ocorre quando os membros de uma espécie interferem ou prejudicam diretamente os membros de uma segunda espécie. Os exemplos incluem brigas por espaço entre animais, liberação de produtos químicos por plantas (por exemplo, sálvia, arbusto de creosoto) que inibem o crescimento de outras espécies de plantas e o tentáculo ardente de corais.

Competição e especialização evolutiva

Os tentilhões de Galápagos parecem ser bons exemplos de divergência de caráter. Três espécies de tentilhões são um caso particularmente forte. Se presumirmos que há sementes de tamanhos diferentes - pequenas a grandes - faz sentido que bicos de tamanhos diferentes - também pequenos a grandes - permitam o manuseio e o craqueamento eficientes de sementes em uma faixa de tamanho específica. Se apenas uma espécie de tentilhão existe, talvez ele ocupe o "meio-termo" do tamanho do bico e da semente. No entanto, uma vez que ocorre a especiação, se uma espécie for ligeiramente menor e outra um pouco maior, a seleção natural deve favorecer indivíduos que são menores do que a média dentro de uma espécie e maiores do que a média dentro da outra. Com o tempo, o tamanho do bico (o caractere que determina qual parte do espectro de recursos é consumida) irá divergir.

Porém, há uma complicação. Suponha que nossos tentilhões, grandes e pequenos, tenham surgido independentemente em outro lugar e colonizado várias ilhas em um, dois e três. Na ausência de competição, tanto uma espécie pequena quanto uma grande podem evoluir para um tamanho intermediário. Isso é conhecido como liberação ecológica. Se alguém está observando o deslocamento do caráter ou a liberação ecológica, depende da ordem e da independência dos eventos de especiação. É difícil saber, mas um bom cladograma resolveria o problema.

Resumo - As consequências da competição

A competição é uma força poderosa da seleção natural. Existem muitos exemplos de espécies intimamente relacionadas que diferem "apenas o suficiente" para reduzir a sobreposição de nicho e permitir a coexistência. A variação genética em um personagem que influencia a competição, juntamente com a seleção para reduzir a sobreposição competitiva, é um forte argumento para a divergência evolutiva dos personagens.

A competição provavelmente afeta a diversidade de espécies. No curto prazo, a competição deve causar uma redução no número de espécies que vivem dentro de uma área, evitando que espécies muito semelhantes coexistam. No longo prazo, entretanto, a competição provavelmente aumentará a diversidade de espécies, agindo como uma força de especialização e divergência.


Ratoeiras e complexidade irredutível.

Neste vídeo, Ken Miller afirma refutar a ideia de complexidade irredutível usando a analogia de Behe ​​da ratoeira, observando que uma função pode ser encontrada para a ratoeira em cada estágio de seu desenvolvimento. Para mim, no entanto, ele parece ser culpado de equívocos. & quotFunção & quot tem um significado específico na analogia de Behe ​​& # x27s.

Na analogia de Behe, a ratoeira é parte de um ser vivo. Sua função é pegar ratos. Pegar ratos, portanto, é análogo a produzir o efeito de sobrevivência no ser vivo. A ratoeira "concluída" faz isso de uma maneira particular, mas é claro que existem muitas maneiras de capturar camundongos, assim como nossos vários órgãos produzem o efeito de sobrevivência de maneiras diferentes. Meu coração "captura ratos" de uma forma que meus pulmões não. Assim, refutar a analogia de Behe ​​envolve demonstrar como uma ratoeira pode pegar camundongos (ou seja, produzir o efeito de sobrevivência) em cada estágio de seu desenvolvimento, e não como poderia atingir qualquer efeito concebível. Grampos de gravata não pegam ratos no cenário de Miller & # x27s, portanto, o organismo não sobreviveria. Alguém aqui pode refutar a analogia demonstrando como a armadilha poderia pegar ratos em cada estágio de seu desenvolvimento?

Pegar ratos não é a única maneira de sobreviver.

Nossas partes do corpo têm múltiplas funções.

Qual é a função de nossas mãos? Agarrando coisas? Então, se eu usar para digitar, isso não é uma função? Coçando? Socos? Desde quando a função tem que ser apenas uma coisa como capturar ratos? E se eu usar uma ratoeira para segurar alguns papéis. Isso não é uma função?

Behe simplesmente tenta definir a existência de ID.

Na analogia de Behe, a ratoeira é um ser vivo.

Não é uma vida organismo, não. Behe lida com estruturas bioquímicas - grupos de proteínas que formam máquinas moleculares. Motores de flagelos, por exemplo.

Alguém aqui pode refutar a analogia demonstrando como a armadilha poderia pegar ratos em cada estágio de seu desenvolvimento?

O argumento de Behe ​​é que todas as partes da ratoeira precisam estar presentes para capturar ratos. Embora isso seja verdade, o contra-argumento de Miller & # x27s é que, se você adicionar ou remover partes, a estrutura ainda pode ser útil e, portanto, favorecida pela seleção natural. Não precisa capturar ratos para ser útil, ou seja, para ser favorecido pela seleção natural. A analogia de Behe ​​& # x27s falha porque ignora esse conceito.

Portanto, não posso refutar a analogia, porque é formado com base na falsa premissa de que uma estrutura que tem uma parte retirada não pode ser favorecida pela seleção natural.

Bom ponto. Eu revisei o OP para lidar com isso, mas não vejo como isso responde às minhas críticas essenciais.

Na analogia de Behe, a ratoeira é papel de um ser vivo. Sua função é pegar ratos. Pegar ratos, portanto, é análogo a produzir o efeito de sobrevivência no ser vivo. A ratoeira "concluída" faz isso de uma maneira particular, mas é claro que existem muitas maneiras de capturar ratos, assim como nossos vários órgãos produzem o efeito de nossa sobrevivência de maneiras diferentes. Meu coração "captura ratos" de uma maneira que meus pulmões não. Assim, refutar a analogia de Behe ​​envolve demonstrar como uma ratoeira pode pegar camundongos (ou seja, produzir o efeito de sobrevivência) em cada estágio de seu desenvolvimento, e não como poderia atingir qualquer efeito concebível. (Acredito que as pessoas neste submarino estavam tentando fazer exatamente isso com o desenvolvimento do coração recentemente.) Miller está afirmando que a evolução faz sentido em qualquer cenário, desde que você possa imaginar essas estruturas fazendo algo. E o que não faz alguma coisa? Por este padrão, a evolução não pode ser falsificada. Demonstrar função por si só não é suficiente. Pode-se dizer que um antílope funciona como uma refeição de leão, mas é claro que esse resultado não seria selecionado na população de antílopes.

Na verdade não, ratoeira não é uma analogia para um organismo, mas para uma função. IC afirma que menos do que uma ratoeira não tem função alguma.

IC deve representar criacionismo incoerente.

A única coisa que importa é que cada estágio intermediário tem algum benefício para o organismo, ou pelo menos não é uma desvantagem. A função da estrutura não precisa ser estática durante seu desenvolvimento para que possa evoluir. A seleção natural geralmente o deixará ficar por aí contanto que não reduza a aptidão do organismo e, especialmente, se conferir alguma vantagem útil. A evolução também faz um ótimo trabalho de adaptação de estruturas existentes para propósitos novos e mais vantajosos, exemplos sendo nadadeiras tornando-se membros, bexigas natatórias tornando-se pulmões e isolamento fibroso tornando-se penas capazes de permitir o vôo.

Portanto, se pudermos encontrar um uso plausível para cada estágio intermediário, ou pelo menos mostrar que os estágios intermediários não são diretamente prejudiciais, não há razão para considerar essa estrutura & quotirredutivelmente complexa & quot, visto que encontramos um caminho de desenvolvimento que faz sentido no contexto da seleção natural.

Essa seria uma falsa dicotomia: pegue ratos ou morra.

O problema é que sabemos pela evolução que as coisas nem sempre terminam onde começaram.

Suponhamos que estejamos fazendo uma máquina que come carne: o que começa como uma ratoeira, reunindo ratos, pode terminar como uma barbatana de hambúrguer, com outra coisa fornecendo a carne. Quando examinamos o fornecedor de carne, não seremos capazes de explicar como o organismo sobreviveu sem ele - mas isso porque o componente que cumpriu sua função durante seu desenvolvimento não existe mais. Poderíamos gritar complexidade irredutível e estar completamente errados, pois nunca vimos a ratoeira anterior.

Portanto, isso falha, porque você definiu a função muito especificamente.

Isso seria uma falsa dicotomia: pegue ratos ou morra.

Não quando "pescar camundongos" é análogo a todas as maneiras pelas quais alguém pode sobreviver.

Parece que Behe ​​está equivocado.

Acho que a palavra que você está procurando é "besteira". Behe ​​é besteira.

Alguém aqui pode refutar a analogia demonstrando como a armadilha poderia pegar ratos em cada estágio de seu desenvolvimento?

Cada estágio não precisa capturar ratos para ajudar o organismo a sobreviver. Existem muitos componentes em um organismo, desde o nível biomolecular, até o nível de parte do corpo, que são usados ​​para uma função, e então mudam gradualmente para ajudar o organismo a fazer outra coisa.

Um exemplo que eles podem usar para demonstrar a complexidade irredutível é a ecolocalização de morcegos.

A lei do inverso do quadrado significa que o som diminui muito rápido. Quanto mais alto o som, mais longe ele pode viajar e depois voltar para que o morcego possa obter informações sobre os arredores. Não seria muito útil ser surdo se você estiver usando a ecolocalização.

Quando um morcego faz isso & # x27s chilreia, eles são extremamente altos. Eles são tão altos que, com o tempo, ensurdeceriam o morcego. O que acontece é que quando o morcego abre a mandíbula do morcego, ele desliga sua audição por tempo suficiente para que, quando o som está saindo da mandíbula do morcego, ele desligue sua audição momentaneamente. Então, quando o som voltar, a mandíbula do morcego estará fechada e poderá ouvir novamente.

Alguém como Behe ​​argumentaria que o bloqueio da audição da mandíbula depende do morcego ser capaz de piar tão alto. Da mesma forma, eles diriam que o chilrear alto depende de a mandíbula desligar a audição. Este não é o caso. Mesmo sem o osso da mandíbula ou estruturas especializadas para a ecolocalização, os humanos podem fazer a ecolocalização. Daniel Kish faz isso todos os dias.

Além disso, Miller dá um exemplo real com o flagelo bacteriano em sua análise falha de complexidade irredutível. Os criacionistas argumentam que o flagelo não poderia ter evoluído porque tem muitas partes independentes. No entanto, cada uma dessas partes tem funções em outras partes da bactéria. Em outras palavras, eles fazem não dependem uns dos outros. Eles foram cooptados juntos para produzir algo que deu à bactéria uma nova ferramenta para sua sobrevivência.

Em outras palavras, a falha no argumento de Behe ​​& # x27s é que certos elementos dependem uns dos outros para sequer terem sido produzidos, quando na verdade não o são. Eles apenas dependem um do outro para essa função específica.

Começo com uma ratoeira. É composto por um rodapé, uma mola, uma trava, um gatilho, uma barra de abate e a isca.

A ratoeira concluída apanha ratos.

Eu removo a isca. Agora devo colocar a armadilha no caminho do mouse, pois ele não os desenhará sozinho.

A armadilha alterada captura ratos, mas com menos eficiência do que a armadilha completa.

Eu removo o gatilho. Agora devo ficar parado perto da armadilha e soltar manualmente a trava quando o mouse estiver na posição.

A segunda armadilha alterada captura ratos, mas com menos eficiência do que a primeira armadilha alterada.

Eu removo a trava. Agora devo manter a barra de matar pressionada até que o mouse esteja na posição.

A terceira armadilha alterada captura ratos, mas com menos eficiência do que a segunda armadilha alterada.

Eu removo a mola. Agora, quando o mouse está em posição, devo esmagar a barra de destruição para frente com minhas mãos para esmagar o mouse.

A quarta armadilha alterada captura ratos, mas com menos eficiência do que a terceira armadilha alterada.

Eu removo a barra de matar. Agora estou armado com um minúsculo porrete com o qual conheço ratos.

A quinta armadilha alterada captura ratos, mas com menos eficiência do que a quarta armadilha alterada.

Eu removo o rodapé. Agora estou estrangulando ratos com minhas próprias mãos.

Isso é ineficiente, mesmo em comparação com o clube simples. A ratoeira se foi totalmente e sua função permanece.

VÍDEOCOMENTE
(1) Complexidade irredutível reduzida ao tamanho (2) O colapso do design inteligente: palestra Kenneth R. Miller+1 - É aqui que eu & # x27m não estou entendendo você. Eu sei. Mas estou tentando ser paciente. "Pegar ratos" é simplesmente uma metáfora para todas as formas como isso pode contribuir para a sobrevivência do organismo. Eu entendo a analogia. Eu simplesmente não concordo com isso. O.
& quotEveryone Is Now Dumber & quot - Billy Madison+1 - Em nenhum momento, em sua resposta desconexa e incoerente.
Eu & # x27m um bot trabalhando duro para ajudar Redditors a encontrar vídeos relacionados para assistir. Eu & # x27 vou mantê-lo atualizado enquanto puder.

Para mim, no entanto, ele parece ser culpado de equívocos. & quotFunção & quot tem um significado específico na analogia de Behe ​​& # x27s.

Você está movendo uma trave desnecessariamente. Então, eu não estou reconhecendo isso além de divisão de cabelo. Boa tentativa, mas sente-se.

Na analogia de Behe, a ratoeira é parte de um ser vivo. Sua função é pegar ratos.

Na verdade, ele aborda exatamente essa coisa com o resto de sua explicação durante o ensaio de Kitzmiller, onde explicou que o flagelo bacteriano poderia ter a maioria de suas proteínas removidas e, em algum ponto, você realmente teria o Sistema Secretor Tipo III, ou seja, funcionaria ainda está presente.

Meu problema com a analogia é que ela não se encaixa. Uma ratoeira não é um organismo vivo, nem faz parte de um. Assim, uma vez que uma ratoeira se acasala com outra ratoeira para fazer mais de si mesma, ou localizamos genes da ratoeira em outro objeto inanimado que se reproduz, vou entreter a analogia da ratoeira de Behe, mas até então, esqueça. Behe é uma piada, e você é ainda pior por repeti-lo: o pessoal do Design Inteligente perdeu o caso Dover vs. Kitzmiller mesmo com as cartas a seu favor, o que é bastante perdedor na minha opinião.

Miller aponta as falhas no uso da ratoeira como ilustração do ponto que Behe ​​está tentando fazer, por que eu não uso a analogia da ratoeira ao tentar transmitir a identidade.

Eu também defendi o abandono do termo complexidade irredutível.

Além disso, Miller confunde o significado do que Behe ​​está tentando dizer.

Certamente, partes e coleções de partes podem ser usadas para outros fins, assim como as letras de uma senha podem ser reutilizadas na senha de outra pessoa, mas isso não significa que eu & # x27s serei capaz de descobrir outra pessoa & # x27s mesmo se eu soubesse de alguma forma que ele estava usando exatamente as mesmas letras, mas em uma ordem diferente da minha, especialmente se fosse algo na ordem de 40 caracteres alfabéticos.

A primeira rodada de Behe ​​& # x27s precisava apenas de um pequeno refinamento da ideia, mas ele estava indo na direção certa.

Posso apontar muitos sistemas bioquímicos onde não há muito argumento para reutilização, como digamos os genes e proteínas órfãos ou taxonomicamente restritos que implementam o processamento da cromatina em eucariotos.

Outro exemplo seria qualquer proteína especializada que é crítica para a vida, profundamente conservada e parte da transcrição, tradução ou replicação e reparo do DNA.

Pessoalmente, eu pararia de discutir sobre a ratoeira Behe ​​& # x27s e passaria aos sistemas químicos reais. Os darwinistas prefeririam argumentos em vez de armadilhas para ratos do que sistemas biológicos complexos reais, como, por exemplo, o processamento de histonas.

Mas devo acrescentar uma coisa: um braço evoluirá para ser um braço ruim antes de se tornar um ala bom. A seleção para estágios intermediários também é uma seleção contra mudanças futuras!

Yoopie! Próxima postagem de Sal fazendo um trabalho tremendo em favor do & quotevolucionismo & quot a contragosto.

Miller aponta as falhas no uso da ratoeira como ilustração do ponto que Behe ​​está tentando fazer, por que eu não uso a analogia da ratoeira ao tentar transmitir a identidade.

Leia: Behe ​​foi quem veio com a analogia da ratoeira e Miller demonstrou, usando essa mesma analogia, que Behe ​​tinha falhas em seu conceito de CI.

Além disso, Miller confunde o significado do que Behe ​​está tentando dizer.

Não, ele não fez. Porque AFTERWARDS:

A primeira rodada do Behe ​​& # x27s precisava apenas de um pequeno refinamento da ideia.

. por ter sido preso por Miller & # x27s elaboração correta da analogia da ratoeira, que era que a evolução coopta de outros funções adicionando coisas novas, enquanto Behe ​​assumiu incorretamente que funções complexas não podem ser desenvolvidas a partir de de outros, funções menos complexas.

Posso apontar muitos sistemas bioquímicos onde não há muito argumento para reutilização.

Sal está abrindo buracos aqui novamente. Ele pensa que coisas ainda não explicadas por qualquer teoria científica são o mesmo que falsificar tal teoria. Porque ele não tem conhecimento de metodologia científica. Não é um problema para o assistente de laboratório que ele é, mas um grande problema para um assistente de laboratório que se dignifica para falar de ciência.

Pessoalmente, eu pararia de discutir sobre a ratoeira Behe ​​& # x27s e passaria aos sistemas químicos reais.

Aposto que sim, Sal. Porque Behe ​​está OCUPADO em sua ideia de IC.

Os darwinistas prefeririam argumentos em vez de armadilhas para ratos do que sistemas biológicos complexos reais, como, por exemplo, o processamento de histonas.

Realmente, Sal, você percebeu que todo o material genético e aqueles sistemas biológicos reais com os quais você está se atrapalhando são produzidos por & quotDarwinistas & quot (também conhecidos como & quotgeneticistas & quot e & quotbiologistas & quot) em primeiro lugar?

Mas devo acrescentar uma coisa: um braço evoluirá para ser um braço ruim antes de se tornar um ala bom. A seleção para estágios intermediários também é uma seleção contra mudanças futuras!

Ah, é por isso que os esquilos voadores podem planar no ar até 90 metros (295 pés) com tais "braços ruins" que nem mesmo os permitiriam rastejar em troncos de árvores ou realizar outras funções normais como agarrar comida, manipular objetos ou andar.

E, claro, o grande número de animais que planam, saltam de pára-quedas e voam e tudo mais - a maioria deles tendo Tudo mas braços & quot ruins & quot.

Na verdade, um bando de animais existentes pode muito bem viver sem qualquer membro dianteiro decente, como os kiwis. Quando um animal que possui membros anteriores vive em um nicho ecológico onde você não precisa dos antebraços, eles podem muito bem ser cooptados para voar sem qualquer perda de preparação.

A mudança gradual de braços em asas nem mesmo implica qualquer perda de aptidão em primeiro lugar, pelo menos inicialmente.

Por exemplo, vamos mergulhar na evolução das asas nas primeiras espécies de pequenos dinossauros:

(1) membros anteriores cobertos de penas (exibição, insolação). Exemplo: Oviraptorosauria. Membros anteriores totalmente funcionais.

(2) membros anteriores cobertos de penas e capazes de deslizar. Exemplo: Anchiornis. Anchiornis tinha uma ponta de pele conectando o pulso ao ombro, coberta de penas. Mas a análise revelou que não era o suficiente para voar. Então, provavelmente, ele planou, assim como os esquilos voadores existentes. Mas, assim como os esquilos voadores, seus membros dianteiros foram totalmente desenvolvidos e úteis para funções do tipo "quotarm". Sem perda de aptidão aqui. Pelo contrário: a ganho no preparo físico: porque o vôo livre proporciona benefícios na captura de presas ou na fuga de predadores. É por isso que encontramos fósseis de Anchiornis em primeiro lugar.

(3) membros anteriores cobertos de penas e capazes de voar. Exemplo: Archaeopteryx. O Archaeopteryx tinha asas, mas ainda tinha garras. Análises recentes mostram que ele poderia bater suas asas, mas provavelmente só poderia voar distâncias curtas. Chega de benefício para capturar presas ou expulsar predadores. Ele ainda podia usar suas garras para agarrar galhos de árvores ou presas, mas, evidentemente, as funções do tipo & quot; quotarm & quot eram mais difíceis de exercer. Mas o Archaeopteryx não se importou. Em parte, para as funções típicas de braços, como agarrar e agarrar, por exemplo, a presa, o Archaeopteryx usava o bico, como os esquilos voadores existentes fazem hoje. Conseqüentemente, nenhuma perda de funcionalidade geral, mas até mesmo um ganho devido à capacidade de voar.

Alguém poderia até mesmo se perguntar por que um assistente de laboratório tão eminente não consegue descobrir isso sozinho.


Conteúdo

Quatro recursos podem ser usados ​​para identificar uma radiação adaptativa: [2]

  1. Um ancestral comum de espécies componentes: especificamente um recente ancestralidade. Observe que isso não é o mesmo que uma monofilia em que tudo descendentes de um ancestral comum são incluídos.
  2. Uma correlação fenótipo-ambiente: a significativo associação entre ambientes e as características morfológicas e fisiológicas utilizadas para explorar esses ambientes.
  3. Utilidade do traço: o desempenho ou vantagens de aptidão dos valores do traço em seus ambientes correspondentes.
  4. Especiação rápida: presença de um ou mais rajadas no surgimento de novas espécies em torno do tempo em que a divergência ecológica e fenotípica está em andamento.

Acredita-se que as radiações adaptativas sejam desencadeadas por uma oportunidade ecológica [3] ou uma nova zona adaptativa. [4] As fontes de oportunidade ecológica podem ser a perda de antagonistas (competidores ou predadores), a evolução de uma inovação importante ou a dispersão para um novo ambiente. Qualquer uma dessas oportunidades ecológicas tem o potencial de resultar em um aumento no tamanho da população e na seleção estabilizadora (restritiva) relaxada. Como a diversidade genética está positivamente correlacionada com o tamanho da população [5], a população expandida terá mais diversidade genética em comparação com a população ancestral. Com a seleção de estabilização reduzida, a diversidade fenotípica também pode aumentar. Além disso, a competição intraespecífica aumentará, promovendo a seleção divergente para usar uma gama mais ampla de recursos. Esta liberação ecológica fornece o potencial para especiação ecológica e, portanto, radiação adaptativa. [3]

A ocupação de um novo ambiente pode ocorrer nas seguintes condições: [6]

  1. Um novo habitat se abriu: um vulcão, por exemplo, pode criar um novo terreno no meio do oceano. Esse é o caso em lugares como o Havaí e as Galápagos. Para as espécies aquáticas, a formação de um grande novo habitat de lago poderia servir ao mesmo propósito - o movimento tectônico que formou o Rift da África Oriental, levando à criação dos Lagos do Vale do Rift, é um exemplo disso. Um evento de extinção poderia efetivamente atingir esse mesmo resultado, abrindo nichos que antes eram ocupados por espécies que não existem mais.
  2. Este novo habitat está relativamente isolado. Quando um vulcão entra em erupção no continente e destrói uma floresta adjacente, é provável que as espécies vegetais e animais terrestres que viviam na região destruída recolonizem sem evoluir muito. No entanto, se um habitat recém-formado for isolado, as espécies que o colonizam provavelmente serão chegadas um tanto aleatórias e incomuns.
  3. O novo habitat tem uma ampla disponibilidade de espaço para nichos. O raro colono pode irradiar adaptativamente para tantas formas quantos forem os nichos. [4]

Um estudo de 2020 descobriu que não havia relação causal direta entre as radiações em massa proporcionalmente mais comparáveis ​​e extinções em termos de "coocorrência de espécies", desafiando substancialmente a hipótese de "extinções em massa criativas". [7] [8] [9]

Tentilhões de Darwin Editar

Os tentilhões de Darwin são um exemplo clássico de radiação adaptativa. Hoje representado por cerca de 15 espécies, os tentilhões de Darwin são endêmicos de Galápagos adaptados para um comportamento alimentar especializado (embora uma espécie, o tentilhão de Cocos (Pinaroloxias inornata), não é encontrado nas Galápagos, mas na ilha de Cocos, ao sul da Costa Rica). [10] Os tentilhões de Darwin não são realmente tentilhões no verdadeiro sentido, mas são membros da família Thraupidae do tanager, e são derivados de um único ancestral que chegou às Galápagos do continente da América do Sul talvez apenas 3 milhões de anos atrás. [11] Excluindo o tentilhão Cocos, cada espécie de tentilhão de Darwin é geralmente amplamente distribuída nas Galápagos e preenche o mesmo nicho em cada ilha. Para os tentilhões-do-chão, esse nicho é uma dieta de sementes, e eles têm contas grossas para facilitar o consumo desses materiais duros. [10] Os tentilhões terrestres são ainda mais especializados em comer sementes de um determinado tamanho: o tentilhão terrestre grande (Geospiza magnirostris) é a maior espécie de tentilhão de Darwin e tem o bico mais grosso para quebrar as sementes mais resistentes, o tentilhão pequeno (Geospiza fuliginosa) tem um bico menor para comer sementes menores, e o tentilhão de solo médio (Geospiza fortis) tem um bico de tamanho intermediário para o consumo ideal de sementes de tamanho intermediário (em relação a G. magnirostris e G. fuliginosa) [10] Há alguma sobreposição: por exemplo, os tentilhões de solo médio mais robustos podem ter bicos maiores do que os dos tentilhões de solo grandes menores. [10] Por causa dessa sobreposição, pode ser difícil distinguir as espécies a olho nu, embora suas canções sejam diferentes. [10] Essas três espécies costumam ocorrer de forma simpática e, durante a estação chuvosa nas Galápagos, quando a comida é abundante, elas se especializam pouco e comem os mesmos alimentos facilmente acessíveis. [10] Não era bem compreendido por que seus bicos estavam tão adaptados até que Peter e Rosemary Grant estudaram seu comportamento alimentar na longa estação seca e descobriram que quando a comida é escassa, os tentilhões usam seus bicos especializados para comer as sementes que eles são mais adequados para comer e, assim, evitar a fome. [10]

Os outros tentilhões das Galápagos são adaptados de forma semelhante e única para seu nicho particular. Os tentilhões de cacto (Geospiza sp.) têm bicos um pouco mais longos do que os tentilhões que servem ao duplo propósito de permitir que eles se alimentem de néctar e pólen do cacto Opuntia enquanto essas plantas estão florescendo, mas de sementes durante o resto do ano. [10] Os tentilhões-toutinegras (Certhidea sp.) têm bicos curtos e pontiagudos para comer insetos. [10] O tentilhão-pica-pau (Camarhynchus pallidus) tem um bico fino que usa para pegar madeira em busca de insetos e também usa pequenos gravetos para alcançar as presas de insetos dentro da madeira, tornando-se um dos poucos animais que usam ferramentas. [10]

O mecanismo pelo qual os tentilhões inicialmente se diversificaram ainda é uma área de pesquisa ativa. Uma proposição é que os tentilhões foram capazes de ter um evento de especiação alopátrica não adaptativa em ilhas separadas no arquipélago, de forma que quando eles se reconverteram em algumas ilhas, eles foram capazes de manter o isolamento reprodutivo. [11] Uma vez que ocorreram em simpatria, a especialização de nicho foi favorecida para que as diferentes espécies competissem menos diretamente pelos recursos. [11] Este segundo evento simpátrico foi radiação adaptativa. [11]

Ciclídeos dos Grandes Lagos Africanos Editar

Os peixes ciclídeos haplocromínicos nos Grandes Lagos do Rift da África Oriental (particularmente no Lago Tanganica, Lago Malawi e Lago Vitória) constituem o exemplo moderno mais específico de radiação adaptativa. [12] [13] [14] Acredita-se que esses lagos sejam o lar de cerca de 2.000 espécies diferentes de ciclídeos, abrangendo uma ampla gama de funções ecológicas e características morfológicas. [15] Os ciclídeos nesses lagos preenchem quase todas as funções normalmente desempenhadas por muitas famílias de peixes, incluindo os de predadores, necrófagos e herbívoros, com dentições e formatos de cabeça variados para combinar com seus hábitos alimentares. [14] Em cada caso, os eventos de radiação têm apenas alguns milhões de anos, tornando o alto nível de especiação particularmente notável. [14] [13] [12] Vários fatores podem ser responsáveis ​​por essa diversidade: a disponibilidade de uma infinidade de nichos provavelmente favoreceu a especialização, já que poucos outros taxa de peixes estão presentes nos lagos (o que significa que a especiação simpátrica foi o mecanismo mais provável para especialização inicial). [12] Além disso, as mudanças contínuas no nível de água dos lagos durante o Pleistoceno (que frequentemente transformava os maiores lagos em vários menores) poderiam ter criado as condições para a especiação alopátrica secundária. [14] [12]

Ciclídeos Tanganica Editar

O Lago Tanganica é o local de onde se originaram quase todas as linhagens de ciclídeos da África Oriental (incluindo espécies ribeirinhas e lacustres). [16] Assim, as espécies no lago constituem um único evento de radiação adaptativa, mas não formam um único clado monofilético. [16] O Lago Tanganica também é o menos especioso dos três maiores Grandes Lagos africanos, com apenas cerca de 200 espécies de ciclídeos [13], no entanto, esses ciclídeos são mais morfologicamente divergentes e ecologicamente distintos do que suas contrapartes nos lagos Malawi e Victoria, um artefato da fauna de ciclídeos mais antiga do Lago Tanganica. Acredita-se que o próprio lago Tanganica tenha se formado de 9 a 12 milhões de anos atrás, colocando um limite recente na idade da fauna de ciclídeos do lago. [13] Muitos dos ciclídeos de Tanganica vivem estilos de vida muito especializados. O ciclídeo gigante ou imperador (Boulengerochromis microlepis) é um piscívoro frequentemente classificado como o maior de todos os ciclídeos (embora concorra por este título com o da América do Sul Cichla temensis, o tucunaré salpicado). [13] Acredita-se que os ciclídeos gigantes desovam apenas uma única vez, reproduzindo-se no terceiro ano e defendendo seus filhotes até que atinjam um tamanho grande, antes de morrer de fome algum tempo depois. [13] As três espécies de Altolamprologus também são piscívoros, mas com corpos comprimidos lateralmente e escamas espessas que lhes permitem perseguir a presa em fendas finas nas rochas sem danificar sua pele. [13] Plecodus straeleni desenvolveu dentes grandes e estranhamente curvos, projetados para raspar as escamas dos lados de outros peixes, sendo as escamas sua principal fonte de alimento. [13] Gnathochromis permaxillaris possui uma boca grande com um lábio superior saliente e se alimenta abrindo essa boca para baixo no fundo arenoso do lago, sugando pequenos invertebrados. [13] Vários ciclídeos de Tanganica são criadores de conchas, o que significa que os pares que se acasalam colocam e fertilizam seus ovos dentro de conchas vazias no fundo do lago. [13] Lamprologus callipterus é uma espécie única que cria ovos, com machos de 15 cm de comprimento acumulando coleções de conchas e protegendo-as na esperança de atrair fêmeas (cerca de 6 cm de comprimento) para colocar ovos nessas conchas. [13] Esses machos dominantes devem defender seus territórios de três tipos de rivais: (1) outros machos dominantes procurando roubar cascas (2) machos "tênis" mais jovens procurando fertilizar ovos no território de um macho dominante e (3) minúsculos, Machos "anões parasitas" de 2–4 cm que também tentam entrar e fertilizar ovos no território do macho dominante. [13] Esses machos anões parasitas nunca crescem até o tamanho de machos dominantes, e os descendentes machos dos machos anões dominantes e parasitas crescem com 100% de fidelidade na forma de seus pais. [13] Vários outros ciclídeos Tanganica altamente especializados existem além desses exemplos, incluindo aqueles adaptados para a vida em lagos abertos com até 200 m de profundidade. [13]

Ciclídeos do Malawi Editar

Os ciclídeos do Lago Malawi constituem um "rebanho de espécies" de até 1000 espécies endêmicas. [14] Apenas sete espécies de ciclídeos no Lago Malawi não fazem parte do rebanho de espécies: o feliz oriental (Astatotilapia calliptera), o sungwa (Serranochromis robustus), e cinco espécies de tilápia (gêneros Oreochromis e Coptodonte) [14] Todas as outras espécies de ciclídeos no lago são descendentes de uma única espécie original do colono, que por sua vez era descendente de ancestrais Tanganyikan. [16] Acredita-se que o ancestral comum do rebanho de espécies do Malawi tenha alcançado o lago há 3,4 milhões de anos, no mínimo, tornando a diversificação dos ciclídeos do Malawi em seus números atuais particularmente rápida. [14] Os ciclídeos do Malawi abrangem uma gama semelhante de comportamentos alimentares aos de Tanganica, mas também mostram sinais de uma origem muito mais recente. Por exemplo, todos os membros do bando de espécies do Malawi são chocadeiras pela boca, o que significa que a fêmea mantém seus ovos na boca até que eclodam em quase todas as espécies, os ovos também são fertilizados na boca da fêmea e, em algumas espécies, as fêmeas continue a guardar os alevinos na boca após a eclosão. [14] Os machos da maioria das espécies apresentam coloração predominantemente azul durante o acasalamento. No entanto, uma série de espécies particularmente divergentes são conhecidas do Malawi, incluindo os piscívoros Nimbochromis livingtonii, que fica de lado no substrato até que pequenos ciclídeos, talvez atraídos por seu padrão branco quebrado, venham inspecionar o predador - momento em que são rapidamente comidos. [14]

Ciclídeos Victoria Editar

Os ciclídeos do Lago Vitória também são um rebanho de espécies, antes compostos por cerca de 500 ou mais espécies. [12] A introdução deliberada da perca do Nilo (Lates niloticus) na década de 1950 foi desastroso para os ciclídeos Victoria, e a biomassa coletiva do rebanho de espécies de ciclídeos Victoria diminuiu substancialmente e um número desconhecido de espécies se extinguiu. [17] No entanto, a gama original de diversidade morfológica e comportamental vista na fauna de ciclídeos do lago ainda está presente principalmente hoje, se ameaçada. [12] Estes incluem novamente ciclídeos especializados para nichos em todo o espectro trófico, como em Tanganica e Malawi, mas novamente, existem destaques. Victoria é famosa por abrigar muitas espécies de ciclídeos piscívoros, alguns dos quais se alimentam sugando o conteúdo da boca das fêmeas que criam a boca. [17] Os ciclídeos de Victoria constituem uma radiação muito mais jovem do que até mesmo a do Lago Malawi, com estimativas da idade do rebanho variando de 200.000 anos a tão pouco quanto 14.000. [12]

Radiação adaptativa no Havaí Editar

O Havaí serviu como local de uma série de eventos de radiação adaptativa, devido ao seu isolamento, origem recente e grande área de terra. Os três exemplos mais famosos dessas radiações são apresentados a seguir, embora insetos como as drosofilídeos havaianas e Hiposmocoma mariposas também sofreram radiação adaptativa. [18] [19]

Trepadeiras-de-mel havaianas Editar

As trepadeiras-de-mel havaianas formam um grande grupo de espécies de aves altamente morfologicamente diversificadas que começaram a irradiar nos primeiros dias do arquipélago havaiano. Embora hoje se saiba que apenas 17 espécies persistem no Havaí (mais 3 podem ou não estar extintas), havia mais de 50 espécies antes da colonização polinésia do arquipélago (entre 18 e 21 espécies foram extintas desde a descoberta das ilhas por ocidentais). As trepadeiras-de-mel havaianas são conhecidas por seus bicos, especializados para satisfazer uma ampla gama de necessidades dietéticas: por exemplo, o bico de ʻakiapōlā'au (Hemignathus wilsoni) é caracterizada por uma mandíbula inferior curta e pontiaguda para raspar a casca das árvores, e a mandíbula superior curva, muito mais longa, é usada para sondar a madeira por baixo em busca de insetos. [10] Enquanto isso, o ʻiʻiwi (Drepanis coccinea) tem um bico curvo muito longo para alcançar o néctar nas profundezas Lobelia flores. [18] Um clado inteiro de trepadeiras-de-mel havaianas, a tribo Psittirostrini, é composto de pássaros de bico grosso, principalmente comedores de sementes, como o tentilhão Laysan (Cantans telespiza) [18] Em pelo menos alguns casos, morfologias e comportamentos semelhantes parecem ter evoluído de forma convergente entre as trepadeiras-de-mel havaianas, por exemplo, os bicos curtos e pontiagudos de Loxops e Oreomystis evoluiu separadamente, apesar de constituir a justificativa para agrupar os dois gêneros. [20] Acredita-se que as trepadeiras havaianas tenham descendido de um único ancestral comum há cerca de 15 a 20 milhões de anos, embora as estimativas cheguem a 3,5 milhões de anos. [21]

Palavras de prata havaianas Editar

A radiação adaptativa não é um fenômeno estritamente vertebrado, e exemplos também são conhecidos entre as plantas. O exemplo mais famoso de radiação adaptativa em plantas é, possivelmente, as palavras-prateadas havaianas, batizadas em homenagem à habitação alpina no deserto Argyroxiphium espécies com folhas longas e prateadas que vivem por até 20 anos antes de crescer um único caule florido e morrer. [18] A aliança Hawaiian Silversword consiste em vinte e oito espécies de plantas havaianas que, além das pratas homônimas, incluem árvores, arbustos, videiras, plantas-almofada e muito mais. [21] Acredita-se que a aliança do espadachim tenha se originado no Havaí não mais do que 6 milhões de anos atrás, tornando este um dos eventos de radiação adaptativa mais jovens do Havaí. [21] Isso significa que as palavras prateadas evoluíram nas modernas ilhas altas do Havaí e descendem de um único ancestral comum que chegou a Kauai vindo do oeste da América do Norte. [21] Os parentes modernos mais próximos das espadas de prata hoje são as ervas daninhas da família Asteraceae. [21]

Lobelióides havaianos Editar

O Havaí também é o local de um importante evento de radiação adaptativa floral: os lobelióides havaianos. Os lobelióides havaianos são significativamente mais especiosos do que as espadas de prata, talvez por estarem presentes no Havaí há muito mais tempo: eles descendem de um único ancestral comum que chegou ao arquipélago há até 15 milhões de anos. [21] Hoje, os lobelióides havaianos formam um clado de mais de 125 espécies, incluindo suculentas, árvores, arbustos, epífitas, etc. [22] Muitas espécies foram perdidas para a extinção e muitas das espécies sobreviventes ameaçadas de extinção.

Edição de anoles caribenhos

Os lagartos anoles são amplamente distribuídos no Novo Mundo, do sudeste dos Estados Unidos à América do Sul. Com mais de 400 espécies atualmente reconhecidas, muitas vezes colocadas em um único gênero (Anolis), eles constituem um dos maiores eventos de radiação entre todos os lagartos. [23] A radiação de anoles no continente tem sido em grande parte um processo de especiação e não é adaptável em nenhum grau, mas os anoles em cada uma das Grandes Antilhas (Cuba, Hispaniola, Porto Rico e Jamaica) irradiaram de forma adaptativa em separado, formas convergentes. [24] Em cada uma dessas ilhas, anoles evoluíram com um conjunto tão consistente de adaptações morfológicas que cada espécie pode ser atribuída a um dos seis "ecomorfos": tronco-solo, tronco-copa, capim-arbusto, copa-gigante, galho e tronco. [24] Tomemos, por exemplo, os gigantes da coroa de cada uma dessas ilhas: os cubanos Anolis luteogularis, Hispaniola's Anolis ricordii, Porto Rico Anolis cuvierie da Jamaica Anolis garmani (Cuba e Hispaniola são o lar de mais de uma espécie de gigante da coroa). [23] Esses anoles são todos grandes espécies que vivem do dossel com grandes cabeças e grandes lamelas (escamas na parte inferior dos dedos das mãos e dos pés que são importantes para a tração na escalada), e ainda nenhuma dessas espécies são particularmente estreitamente relacionadas e aparecem ter desenvolvido essas características semelhantes de forma independente. [23] O mesmo pode ser dito dos outros cinco ecomorfos nas quatro maiores ilhas do Caribe. Bem como no caso dos ciclídeos dos três maiores Grandes Lagos africanos, cada uma dessas ilhas é o lar de seu próprio Anolis evento de radiação adaptativa.

Outros exemplos Edit

Os exemplos mais bem documentados da radiação adaptativa moderna são apresentados acima, mas outros exemplos são conhecidos. Populações de sticklebacks de três espinhos divergiram repetidamente e evoluíram para ecótipos distintos [25]. Em Madagascar, as aves da família Vangidae são marcadas por formas de bico muito distintas para se adequar a seus papéis ecológicos. [26] Os sapos mantelídeos de Madagascar se irradiaram em formas que espelham outras faunas de sapos tropicais, com os mantellas de cores vivas (Mantella) tendo evoluído convergentemente com as rãs venenosas neotropicais de Dendrobatidae, enquanto as arbóreas Boophis as espécies são o equivalente de Madagascar às rãs arbóreas e às rãs de vidro. As cobras pseudoxyrhophiine de Madagascar evoluíram para formas fossoriais, arbóreas, terrestres e semi-aquáticas que convergem com as faunas colubroides no resto do mundo. Esses exemplos de Madagascar são significativamente mais antigos do que a maioria dos outros exemplos apresentados aqui: a fauna de Madagascar tem evoluído isoladamente desde que a ilha se separou da Índia há cerca de 88 milhões de anos, e os Mantellidae se originaram por volta de 50 mya. [27] [28] Exemplos mais antigos são conhecidos: o evento de extinção K-Pg, que causou o desaparecimento dos dinossauros e da maioria das outras megafaunas reptilianas há 65 milhões de anos, é visto como tendo desencadeado um evento de radiação adaptativa global que criou a diversidade de mamíferos que existe hoje. [6]


Seleção de parentesco e altruísmo recíproco

O aparente comportamento altruísta de muitos animais é, como algumas manifestações da seleção sexual, uma característica que a princípio parece incompatível com a teoria da seleção natural. O altruísmo é uma forma de comportamento que beneficia outros indivíduos em detrimento daquele que executa a ação, a aptidão do altruísta é diminuída por seu comportamento, enquanto os indivíduos que agem egoisticamente se beneficiam dele sem nenhum custo para si próprios. Conseqüentemente, pode-se esperar que a seleção natural fomente o desenvolvimento do comportamento egoísta e elimine o altruísmo. Essa conclusão não é tão convincente quando se percebe que os beneficiários do comportamento altruísta geralmente são parentes. Todos eles carregam os mesmos genes, incluindo os genes que promovem o comportamento altruísta. O altruísmo pode evoluir por seleção de parentesco, que é simplesmente um tipo de seleção natural em que os parentes são levados em consideração ao avaliar a aptidão de um indivíduo.

A seleção natural favorece genes que aumentam o sucesso reprodutivo de seus portadores, mas não é necessário que todos os indivíduos que compartilham um determinado genótipo tenham maior sucesso reprodutivo. É suficiente que os portadores do genótipo se reproduzam com mais sucesso, em média, do que aqueles que possuem genótipos alternativos. Um pai compartilha metade de seus genes com cada progênie, então um gene que promove o altruísmo parental é favorecido pela seleção se o custo do comportamento para o pai for menos da metade de seus benefícios médios para a progênie. Esse gene terá maior probabilidade de aumentar em frequência ao longo das gerações do que um gene alternativo que não promova o comportamento altruísta. O cuidado parental é, portanto, uma forma de altruísmo facilmente explicada pela seleção de parentesco. O pai gasta alguma energia cuidando da progênie porque aumenta o sucesso reprodutivo dos genes dos pais.

A seleção de parentesco se estende além do relacionamento entre os pais e seus filhos. Facilita o desenvolvimento de um comportamento altruísta quando a energia investida, ou o risco incorrido, por um indivíduo é compensado em excesso pelos benefícios resultantes para os parentes. Quanto mais estreita for a relação entre os beneficiários e o altruísta e quanto maior for o número de beneficiários, maiores serão os riscos e esforços garantidos no altruísta. Indivíduos que vivem juntos em um rebanho ou tropa geralmente são aparentados e freqüentemente se comportam dessa maneira. As zebras adultas, por exemplo, se voltam para um predador atacante para proteger os filhotes do rebanho, em vez de fugir para se proteger.

O altruísmo também ocorre entre indivíduos não relacionados quando o comportamento é recíproco e os custos do altruísta são menores do que os benefícios para o destinatário. Esse altruísmo recíproco é encontrado no cuidado mútuo de chimpanzés e outros primatas, enquanto se limpam de piolhos e outras pragas. Outro exemplo aparece em bandos de pássaros que colocam sentinelas para alertar sobre o perigo. Um corvo sentado em uma árvore observando os predadores enquanto o resto do rebanho forrageia incorre em uma pequena perda por não se alimentar, mas essa perda é bem compensada pela proteção que recebe quando se alimenta e outros do rebanho ficam de guarda.

Uma contribuição particularmente valiosa da teoria da seleção de parentesco é sua explicação da evolução do comportamento social entre formigas, abelhas, vespas e outros insetos sociais. Nas populações de abelhas, por exemplo, as operárias constroem a colmeia, cuidam dos filhotes e coletam alimentos, mas são as abelhas rainhas estéreis que sozinhas produzem progênie. Parece que o comportamento dos trabalhadores não seria de forma alguma promovido ou mantido pela seleção natural. Todos os genes que causam tal comportamento parecem provavelmente eliminados da população, porque os indivíduos que exibem o comportamento aumentam não seu próprio sucesso reprodutivo, mas o da rainha. A situação é, no entanto, mais complexa.

As abelhas rainhas produzem alguns ovos que permanecem não fertilizados e se desenvolvem em machos, ou zangões, tendo mãe, mas sem pai. Seu papel principal é se envolver na fuga nupcial durante a qual um deles fertiliza uma nova rainha. Outros ovos postos por abelhas rainhas são fertilizados e se desenvolvem em fêmeas, a grande maioria das quais são operárias. Alguns insetos sociais, como as abelhas Meliponinae sem ferrão, com centenas de espécies nos trópicos, têm apenas uma rainha em cada colônia. A rainha normalmente acasala com um único macho durante seu voo nupcial, o esperma do macho é armazenado na espermateca da rainha, de onde é gradualmente liberado conforme ela põe ovos fertilizados. Toda a progênie feminina da rainha, portanto, tem o mesmo pai, de modo que as operárias são mais estreitamente relacionadas umas às outras e a qualquer nova rainha-irmã do que à rainha-mãe. As operárias recebem metade de seus genes da mãe e metade do pai, mas compartilham entre si três quartos de seus genes. A metade do conjunto do pai é a mesma em todas as operárias, porque o pai tinha apenas um conjunto de genes em vez de dois para transmitir (o macho se desenvolveu a partir de um óvulo não fertilizado, então todos os seus espermatozoides carregam o mesmo conjunto de genes) . A outra metade dos genes das operárias vem da mãe e, em média, metade deles são idênticos em quaisquer duas irmãs. Consequentemente, com três quartos de seus genes presentes em suas irmãs, mas apenas metade de seus genes podendo ser transmitidos a uma filha, os genes de uma operária são transmitidos uma vez e meia mais eficazmente quando ela cria uma irmã (seja outra operária ou uma nova rainha) do que se ela produzisse sua própria filha.


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