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Microevolução

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de microevolução

A microevolução é definida como alterações na frequência do alelo que podem ser observadas dentro de uma população.

Em contraste com a macroevolução, a microevolução pode ser observada e medida em curtos períodos de tempo, mesmo dentro de uma única geração; A macroevolução refere-se às diferenças em larga escala que podem ser observadas entre diferentes espécies.

Um acúmulo de alterações resultantes da microevolução acabará por levar à macroevolução através do processo de especiação. Dessa forma, eles são essencialmente o mesmo processo, embora em uma escala de tempo diferente.

Processos de microevolução

Existem várias maneiras pelas quais a microevolução pode ocorrer:

Fluxo de genes

Também conhecida como “migração de genes”, o fluxo de genes é a transferência de alelos (variantes de um gene) de uma população para outra. O fluxo de genes ocorre quando os indivíduos ou seus gametas são capazes de migrar entre populações que são fisicamente separadas. Por exemplo, uma pessoa que se muda para um novo país está aumentando o pool genético da população desse país. Plantas e fungos poderiam ter seu pólen e esporos distribuídos a outra população por vento, polinizadores ou outros mecanismos. Em cada evento de fluxo de genes, a frequência de alelos presentes em cada população é ligeiramente alterada.

Geralmente, o fluxo gênico é restrito a populações da mesma espécie devido às barreiras impostas pelo isolamento reprodutivo. Existem exceções, no entanto, como os mecanismos empregados por bactérias e vírus para transferir genes entre organismos através da transferência horizontal de genes. Em alguns casos, o fluxo de genes pode ocorrer entre espécies separadas, embora geralmente apenas aquelas que estão intimamente relacionadas. Se as duas espécies divergiram recentemente, poderão produzir filhos; No entanto, esses descendentes são geralmente inférteis. Os exemplos incluem a ‘mula’ infértil produzida a partir de um evento de acasalamento entre um burro e um cavalo, ou o ‘Liger’ e ‘Tygon’ resultante do acasalamento entre um leão e um tigre.

O fluxo gênico é uma barreira significativa à especiação; Onde o fluxo de genes é frequente entre as populações e os pools genéticos são regularmente embaralhados, as duas populações não têm a oportunidade de se tornar geneticamente distintas.

O fluxo gênico também pode aumentar a diversidade genética de uma população. Por exemplo, se um alelo que evoluiu na população B é introduzido na população A, a diversidade genética da população aumenta.

Deriva genética

A deriva genética é o processo de microevolução que descreve as flutuações aleatórias na frequência de alelos dentro de uma população.

Variantes de genes (alelos) se tornarão mais ou menos numerosos em uma população se, por acaso, mais cópias de certos genes forem transmitidos para a geração de filhos. Por exemplo, se houver indivíduos com genes azuis e vermelhos e, por acaso, mais indivíduos com genes azuis se reproduzem, haverá mais indivíduos com genes azuis na próxima geração. A frequência dos genes azuis pode continuar aumentando nas gerações seguintes devido à chance de eles serem transmitidos para a prole.

A deriva genética pode levar a 100% de fixação de uma variante de alelo, ou por ser totalmente perdida, os quais podem resultar em uma menor diversidade genética geral da população. Isso é mais provável em uma população pequena e é comum após gargalos populacionais; nesse caso, os raros alelos da população podem ser perdidos rapidamente.

Além disso, o efeito fundador, no qual um pequeno número de indivíduos se separa e isolado de uma população, pode causar deriva genética. A nova população de indivíduos contém uma amostra limitada de toda a diversidade de alelos na população original, que aumentará a frequência.

A imagem mostra a chance de probabilidade de cada gene passar de pai para filho por várias gerações.

Nesse caso de microevolução, pressões ambientais ou adaptativas não determinam a mudança na frequência das variantes de alelos na população. A mudança é determinada pelo acaso aleatório e, portanto, as alterações podem ser positivas, negativas ou neutras para a sobrevivência.

Mutação

Mutações são a causa final de toda variação na diversidade genética e a única fonte de novos alelos. Embora ocorram raramente, uma série de circunstâncias diferentes, como radiação, vírus e produtos químicos mutagênicos, podem causá -los. Eles também ocorrem naturalmente, como erros durante a replicação do DNA ou a meiose.

Uma mutação pode alterar o resultado da característica que o gene codifica, ou pode impedir que o gene funcione corretamente. No entanto, as mutações geralmente não têm efeito ou são apenas levemente deletérios (prejudiciais), embora também possam ser vantajosas. Se a mutação for vantajosa até o ponto em que dá ao organismo uma vantagem adaptativa em um ambiente, é provável que se espalhe pela população através do processo de seleção natural, levando à macroevolução.

A disseminação de alelos mutados pode ser ainda mais rápida se forem alelos dominantes, uma vez que seus efeitos são mostrados imediatamente nas formas heterozigotas e homozigotas.

Seleção

A seleção natural de alelos que controlam certas características ocorre quando as variantes de genes de um organismo oferecem uma vantagem adaptativa sobre as outras variantes de genes em uma população, permitindo que ela se reproduza e aumente a frequência desses genes.

Outra maneira pela qual os alelos podem ser selecionados é através da seleção sexual. Na microevolução através da seleção sexual, os organismos escolhem seu parceiro de acasalamento com base em um recurso arbitrário que não os torna necessariamente melhor adaptados ao seu ambiente, mas isso os torna mais atraentes para o sexo oposto, por exemplo, olhos brilhantes na cauda de um pavão ou grande pesado Antlers em um cervo. A exibição da característica desejada dá ao parceiro uma vantagem competitiva na reprodução e, eventualmente, leva a um aumento na frequência de alelos associados a essa característica.

A seleção também pode ser controlada através da seleção artificial por seres humanos. Nesse caso, que é semelhante à seleção sexual, certas características físicas ou comportamentais desejáveis de uma planta ou animal são escolhidas, e os indivíduos que os possuem são criados. Os alelos se tornam mais comuns como subproduto da seleção da característica favorável, mesmo que não beneficie a sobrevivência do organismo.

Exemplos de microevolução

Resistência a pesticidas

Os pesticidas são projetados para matar insetos que podem se alimentar de uma planta específica. Cada vez que o pesticida é aplicado à planta, alguns indivíduos podem sobreviver, incluindo aqueles que possuem certos genes que causam resistência ao pesticida.

Os indivíduos sobreviventes continuarão a reproduzir e aumentar a frequência dos genes que lhes permitiram sobreviver na população. Através de aplicações subsequentes do pesticida, o número de indivíduos que possuem genes para resistência aumentará para a fixação completa; Nesse ponto, o pesticida não pode matar nenhum dos indivíduos, pois todos são resistentes. Isso significa que um novo pesticida deve ser desenvolvido para matar gerações futuras de inseto.

Os mecanismos de microevolução que ocorrem aqui são a seleção natural e a deriva genética por meio de um gargalo.

Evolução da doença viral

Embora sejam um grupo altamente diversificado, os vírus compreendem vários pré -requisitos em sua biologia que os tornam particularmente suscetíveis à microevolução rápida.

Ao contrário de outros organismos, os vírus podem armazenar suas informações genéticas usando DNA ou RNA. As taxas de mutação durante a replicação são muito maiores no RNA do que no DNA e, portanto, novos genes, que podem ser benéficos para o organismo e aumentar a frequência através da seleção, são criados com mais frequência. Os vírus também têm grandes tamanhos populacionais e tempos de geração curta, o que aumenta ainda mais a probabilidade de uma possível mutação genética e permite que as mutações se espalhem rapidamente através das populações.

Além disso, alguns vírus, como influenza e HIV, podem “embaralhar” seus genes com outras cepas do vírus em um processo chamado recombinação. Isso pode levar à evolução de cepas virais totalmente novas e aumenta bastante a diversidade genética da população.

A emergência e a microevolução constantes dos vírus devido à sua alta taxa de mutação os tornam incrivelmente difíceis de tratar quando infectam outros animais, pois as populações podem desenvolver rapidamente resistência aos medicamentos.

Questionário

1. Qual dos seguintes processos de evolução resulta em novas variantes de genes? A. Fluxo do gene B. Drift genético C. mutação D. Seleção natural

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Somente mutação pode levar à criação de novas variantes de genes ou “alelos”.

2. Que efeito uma taxa consistente de fluxo de genes tem nas populações? A. Acelera a especiação B. Evita a especiação C. Diminui a diversidade genética D. Aumenta a mobilidade entre as populações

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. O fluxo de genes a uma taxa consistente impede a especiação, pois as populações separadas não têm chance de diversificar individualmente.

3. A resistência a pesticidas é causada por: A. Altas taxas de mutação nos genomas de insetos B. Um gargalo populacional C. Fluxo de genes D. Um grande número de insetos

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. A resistência a pesticidas ocorre quando um gargalo populacional deixa indivíduos que têm genes, tornando -os resistentes a pesticidas. Esses indivíduos podem então reproduzir e aumentar a frequência dos genes favoráveis.

Referências

  • Museu da Paleontologia da Universidade da Califórnia. (2017) Mecanismos de microevolução. Na compreensão da evolução. Recuperado em http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0_0_evo_39
  • Genética da População (2017) Universidade de Miami. Retirado de: http:

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