Adaptação e mudança ambiental

RKA22JL - Alô, alô, moçada! Tudo bem com vocês? Continuando nossos vídeos sobre a temática da evolução, hoje falaremos sobre como as adaptações, que, como já vimos em vídeos anteriores, estão intimamente ligadas ao ambiente, respondem às mudanças ambientais. A seleção natural promove a adaptação nas populações, onde populações com determinadas características que são favoráveis àquele ambiente, conseguem sobreviver e se reproduzir, aumentando, portanto, a prevalência de seu “pool” genético favorável nesta população. Ao observar determinada população, é possível até mesmo palpitar sobre como é o ambiente onde essa determinada população provavelmente evoluiu. Adaptações são, portanto, produtos do ambiente. Mas o que acontece se determinado ambiente não existir mais? E se ele ficar diferente da forma que ele era antes? Como fica a população que vive ali? Essas mudanças ambientais acontecem com alguma frequência em nosso planeta. Os primeiros cientistas a notarem a resposta de populações selecionadas à mudanças ambientais foram os paleontólogos, que estudam a história das espécies na Terra a partir de evidências, como os fósseis. A mudança de ambiente não quer dizer que a seleção natural simplesmente sumiu. Ela ainda existe e forçará a seleção de grupos que possuem as novas características que favorecerão sua sobrevivência neste novo ambiente, portanto, sua reprodução. Ainda ocorrerá a herdabilidade de genes e a seleção destes por seleção natural, promovendo a sobrevivência e reprodução. Isso quer dizer, portanto, que, quando o ambiente muda, a distribuição de genes de uma população também se altera. Vamos ver alguns exemplos? Na biologia evolutiva, nós discutimos três padrões de mudanças. São elas: a seleção direcionada, a seleção disruptiva e a seleção estabilizadora. Cada um desses padrões evolutivos conta uma história. São tipos de seleção natural. Comecemos pela seleção natural do tipo direcionada. Citaremos, por exemplo, o que ocorreu com um rato da neve, também conhecido como lêmingue, um mamífero que vive nos altos Alpes Suíços. Os ratos adultos desta espécie têm maiores chances de sobrevivência do que os filhotes. São mais valentes e conseguem ter maiores taxas de sobrevivência a ataques de predadores. Toleram mais as baixas temperaturas e têm mais depósitos de gordura em seus corpos para conseguir sobreviver a invernos rigorosos. Neste gráfico, nós temos no eixo y a porcentagem de indivíduos em uma população de ratos da neve e, no eixo x, temos a média do tamanho do corpo de ratos adultos. Aqui nós temos um intervalo, variando dos menores aos maiores indivíduos. Esta seta representa a pressão de seleção do ambiente por conta de fatores climáticos. Aqui, a população original que vivia nesta região possui uma média do tamanho do corpo de um indivíduo adulto muito maior nesta população. No entanto, uma mudança climática alterou os padrões de temperatura do ambiente. A neve tem caído cada vez mais cedo e em maior quantidade nos Alpes. Portanto, os organismos desta espécie têm menos tempo para desenvolverem seus corpos até a maturidade e, se animais não atingem a maturidade no momento que começa o inverno, há uma chance potencial destes indivíduos não sobreviverem. E, como corpos maiores levam mais tempo para se desenvolver, há uma forte pressão seletiva contra os genes do desenvolvimento para um corpo grande, para ser um adulto de corpo grande, e que os genes responsáveis pelo desenvolvimento de corpos menores para atingir a fase adulta são favorecidos. Os menores indivíduos que já eram adultos na população original, provavelmente, tinham mais filhotes, e os genes que levavam ao desenvolvimento de um corpo pequeno quando adulto eram levados para frente nesses descendentes. Portanto, aumentaram em frequência os genes de corpos adultos pequenos. Ao longo das gerações, esses genes de corpos adultos pequenos foram favorecidos. Provavelmente, esta curva irá se direcionar para a esquerda, veja. Isso quer dizer que chegaria um ponto onde os organismos são pequenos o suficiente e se desenvolveram até a fase adulta mais rápido, conseguindo, assim, se darem bem em um ambiente com essas novas condições. É isso que esse gráfico representa. Essa seta, então, indica para qual direção a população como um todo está mudando. Os eventos de seleção direcionada podem favorecer um dos extremos enquanto excluem o outro. Quando a seleção favorece dois extremos, é o que nós chamamos de seleção disruptiva, que é o que mostra esse gráfico bem aqui. Eu trouxe um exemplo de um besouro da espécie onthophagus acuminatus. Eles têm uma distribuição de tamanho do corpo do tipo bimodal, onde você verá uma grande quantidade de machos com corpos grandes e uma grande quantidade de machos com corpos pequenos. Veja, ainda, que há poucos representantes com tamanhos medianos. Os machos grandes usam seu tamanho, força e chifres para lutar com outros machos pela oportunidade de acasalar. O macho escolhe uma companheira que passará a maior parte do tempo aqui, dentro do túnel. O macho grande irá lutar na entrada com outros machos grandes que possam desafiar pela chance de acasalar com a fêmea que está lá dentro. Machos de tamanhos médios não conseguem se dar bem neste contexto, porque não conseguem sobreviver à luta com machos grandes. E como os machos pequeninos conseguem sobreviver e serem tão abundantes na população? Ao invés de lutar, eles usam seu tamanho ao seu favor, e, geralmente, por serem muito pequenos, eles não possuem chifres e acabam por se parecer com fêmeas anatomicamente. Os machos pequenos evitam a briga e simplesmente abrem um túnel logo ao lado. Assim, eles conseguem chegar até a fêmea. O macho grandão está ocupado guardando a entrada e isso lhe dá tempo de acasalar com a fêmea, garantindo a sobrevivência de seu pool genético na população. Esse tipo de seleção seleciona ambos extremos do espectro, excluindo o traço moderado da distribuição. O gráfico, então, ficaria dessa forma. Uma pressão seletiva contra os organismos com traços medianos e um favorecimento... dos extremos. Existe um tipo de seleção que é exatamente o oposto da disruptiva e se chama seleção estabilizadora. Esse tipo favorece o conjunto moderado de características em uma distribuição na população, com exclusão das características extremas. Vou usar como exemplo o caso da mosquinha, chamada de eurosta solidaginis. As fêmeas colocam seus ovos no caule de plantas hospedeiras com características adequadas para tal. A larva se desenvolve e induz a planta a crescer de maneira esférica, em torno da mosquinha, protegendo seu corpo em desenvolvimento, e fornece todo o alimento de que ela precisa até atingir a fase adulta, a menos que apareça uma vespa parasita. Se isso acontece, a mosca morre e a vespa assume, então, o seu espaço. Isso é mais fácil de fazer com galhos pequenos, porque a vespa introduz seu fino tubo, que serve para fazer a postura de ovos, através do galho, para acessar o seu interior, onde está desenvolvendo a mosca. Você deve estar imaginando que, por conta disso, grandes galhos são selecionados pelas moscas, porque, dessa maneira, a vespa não conseguirá fazer sua postura de ovos, promovendo uma seleção de um ambiente onde a vespa não consegue sobreviver. Mas e se nós introduzirmos pássaros neste contexto? Galhos grandes tornam-se uma refeição farta e fácil para os pássaros, porque são mais visíveis num ambiente. Isso cria uma situação onde galhos pequenos são selecionados contra os grandes, garantindo que as médias sejam favorecidas. Para lembrar como essa distribuição se parece, lembre-se de que há pressão em ambos os extremos. Por fim, mudanças ambientais podem criar os mais diversos contextos. Ainda bem que existem diferentes tipos de seleção natural para selecionar traços por pressão ambiental, não é mesmo? Bons estudos e até a próxima!