Discussão sobre Seleção Natural
Diogo Meyer
1. Explorando o modelo determinístico.
O modelo determinístico de seleção que apresentei nos videos, também detalhado no livro Ridley, tem valores adaptativos distribuídos da seguinte forma:
| Genótipos | AA | Aa | aa |
|---|---|---|---|
| Valor adaptativo | \(W_{AA}\) | \(W_{Aa}\) | \(W_{aa}\) |
| 1 | 1 | 1-s |
Nesse exemplo o alelo que é vantajoso é dominante. Podemos facilmente simular essa trajetória usando uma planilha ou um simulador como o Populus. No Populus, o simulador de seleção natural pode ser alcançado com o seguinte caminho: Model > Natural Selection > Selection on a Diallelic Autosomal Locus.
Para entendermos melhor os efeitos da força da seleção e os padrões de dominância proponho os seguintes valores adaptativos.
| Genótipos | AA | Aa | aa |
|---|---|---|---|
| Valor adaptativo | \(W_{AA}\) | \(W_{Aa}\) | \(W_{aa}\) |
| (1) | 1 | 1 | 0,95 |
| (2) | 1 | 1 | 0,90 |
| (3) | 1 | 0,95 | 0,95 |
| (4) | 0,95 | 1 | 0,95 |
Realize simulações determinísticas para os quatro cenários acima (considerando com frequência inicial de \(f_A=0,05\)).
Qual o efeito da intensidade da seleção natural sobre a trajetória das frequências alélicas? (Comparar 1 e 2 será informativo).
Comparando as simulações 1 e 3 (que possuem o mesmo coeficiente seletivo, mas diferentes padrões de dominância), descreva o efeito da dominância sobre a trajetória das frequências alélicas. Porque a trajetória do alelo vantajoso dominante (caso 1) é diferente daquele de um alelo vantajoso recessivo (caso 3)?
Discuta o que acontece do caso (4), e compare-o com os demais. Esse regime de seleção é capaz de levar à fixação de uma mutação?
2. Seleção envolvendo efeitos de dois loci.
Desde o início do curso nosso foco vem sendo o desenvolvimento de modelos simples. Até aqui, eles envolveram um único lócus, com dois alelos. Mas é também possível (e desejável!) explorar modelos que consideram as dinâmicas em mais de um lócus.
A tabela abaixo descreve os valores adaptativos (medidos experimentalmente) para uma espécie de gafanhoto (o trabalho original está aqui). Repare que há valores adaptativos para dois loci, de modo que há nove combinações genotípicas quando ambos são considerados. Considerando essa informação, discuta de que maneira as frequências alélicas irão mudar ao longo do tempo.
Sua resposta não requer contas, basta fazer uma discussão qualitativa do que muda nesse cenário, em relação àqueles apresentados na questão 1 acima, onde não considerávamos os efeitos da combinação de dois loci.
Valores adaptativos para gafanhotos, considerando dois loci
3. Seleção pode variar no tempo?
O modelo de seleção natural apresentado na aula assume que os valores adaptativos permanecem constantes ao longo do tempo. Há alguma razão para supor que eles podem mudar ao longo do tempo? Caso isso ocorra, as consequências dos efeitos da seleção serão muito alteradas?
4. Há diferentes formas de seleção natural?
No vídeo que eu gravei, eu exemplifiquei a seleção natural como um processo que resulta do fato de diferentes genótipos terem diferentes ``probabilidades de sobrevivência''. Mas um indivíduo sobreviver até a idade adulta não é garantia de que seus genes serão passados para a próxima geração. Discuta outros aspectos da biologia dos seres vivos, além da sobrevivência, que podem influenciar suas chances de transmitir genes à próxima geração.