Histria de Vida e Ajustamento Evolutivo

Profa Jarcilene Almeida-Cortez

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Histria de Vida

Sucesso reprodutivo: O resultado final quase sempre o mesmo. Cada indivduo, em mdia, produz uma prole

que vive para se reproduzir. A maneira como os organismos crescem e

produzem descendentes varia de todos os modos possveis e imaginveis.

Histria de Vida

Os organismos diferem nos seus graus de investimento parental.

As mes elefantas cuidam intensamente de seus filhotes por muitos anos.

Figure 10.1

Histria de Vida Os organismos geralmente so bem adaptados s

condies de seus ambientes. A forma e funo variam em paralelo com os intervalos

de temperatura, disponibilidade de gua, salinidade, oxignio e outros fatores encontrados por cada espcie.

Se as modificaes da forma e funo evoluram ou resultam de respostas individuais para diferentes ambientes, presume-se que elas sejam adaptativas e que aumentem o sucesso reprodutivo dos indivduos

Histria de Vida

As histrias de vida so delineadas pela seleo natural.

A histria de vida de um organismo representa a soluo que ele encontrou para a seguinte questo: Como alocar tempo e recurso limitados

de modo a atingir o sucesso reprodutivo mximo?

Histria de Vida Os organismos diferem

no nmero de filhotes que produzem.

As aves que se reproduzem em altas latitudes (4-10) normalmente pem ninhadas maiores do que as espcies tropicais (2 ou 3).

Figure 10.2

Histria de Vida

Lack colocou a observao da histria de vida dentro de um contexto evolutivo.

Hiptese de Lack: a habilidade dos adultos em obter alimento para as suas crias era limitada e, de modo correspondente, que os filhotes em ninhadas grandes, onde havia muitas bocas para serem alimentadas em relao ao suprimento de alimento, ficariam subnutridos e no sobreviveriam.

Histria de Vida Lack afirmou que as caractersticas da histria

de vida contribuem para o sucesso reprodutivo e influenciam o ajustamento evolutivo.

Demonstrou que as histrias de vida variam de acordo com fatores do ambiente, tais como o comprimento do dia disponvel para a alimentao.

Props uma hiptese que podia ser sujeita a testes experimentais.

Histria de Vida

Figure 10.3 O tamanho da ninhada reflete

o nmero mximo de filhotes que os pais podem criar.

O tamanho mdio de 7 da ninhada da pega europia foi manipulada pela adio ou remoo de ovos para fazer ninhadas de 5 a 9 filhotes.

Histria de Vida

Os organismos possuem tempo, energia e nutrientes limitados sua disposio

As mudanas adaptativas na forma e na funo tanto aumentam a disponibilidade de recursos para indivduos quanto permitem que utilizem estes recursos de modo mais otimizado.

Histria de Vida

Quando a modificao de um atributo influencia vrios componentes da sobrevivncia e da reproduo, como quase sempre o caso, a evoluo deste carter pode ser compreendida apenas considerando-se a estratgia de vida como um todo.

Histria de Vida

A razo de existncia de um indivduo produzir novas geraes bem-sucedidas tanto quanto possvel, do ponto de vista evolutivo.

A reproduo envolve a escolha dentre muitas opes: Quando comear a reproduzir Quantos filhotes ter de cada vez e quanto cuidado

dedicar a eles

Histria de Vida

O conjunto de regras e opes que influenciam a sobrevivncia e a reproduo de um indivduo em cada faixa etria governa sua histria de vida.

Cada histria de vida possui muitos componentes: Maturidade: idade da primeira reproduo Pario: nmero de episdios reprodutivos Fecundidade: nmero de filhotes produzidos por

episdio reprodutivo Envelhecimento

Histria de Vida

Uma histria de vida um conjunto de regras e escolhas que influenciam a sobrevivncia e a reproduo.

Figure 10.4

Figure 10.4Histria de Vida

Histria de Vida As adaptaes evolutivas das populaes e as

respostas dos indivduos variao das condies ambientais que eles normalmente encontram so governadas por conjuntos de regras de deciso relacionados alocao de tempo e recursos.

As respostas individuais no so genticas. As maneiras como os indivduos respondem a seus

ambientes podem estar sob controle gentico e sujeitas a mudanas evolutivas atravs da seleo natural.

Histria de Vida

A plasticidade fenotpica deve ser considerada como parte da estratgia de histria de vida.

Norma de reao: a relao observada entre o fentipo de um indivduo e o ambiente

Plasticidade fenotpica: a capacidade geral de respostas do fentipo ao seu entorno

Histria de Vida Uma norma de reao a

relao observada entre o fentipo e o ambiente.

O grfico mostra a norma de reao de um nico fentipo numa variedade de ambientes. Cada ambiente especfico produz um fentipo caracterstico.

Figure 10.5

Histria de Vida

Figure 10.6 As normas de reao de populaes diferentes podem diferir. Larvas de quarta fase da borboleta-de-cauda-de-andorinha (Papilio canadensis) foram obtidas de populaes no Alasca e em Michigan, e criadas em cerne de blsamo em laboratrio.

Histria de Vida

As normas de reao podem ser modificadas pela evoluo.

As normas de reao podem divergir quando duas populaes da mesma espcie existem por longos perodos sob condies diferentes.

Figure 10.7

Duas populaes mantidas sob condies diferentes evoluem em resposta s condies prevalentes, indicadas pelo fundo branco.

Histria de Vida

Muito freqentemente, um aumento no desempenho sob as condies prevalecentes acompanhado por uma diminuio no desempenho quando os indivduos so expostos a condies fora do intervalo normal da populao.

Figure 10.7

Histria de Vida

Interao gentipo-ambiente: quando as normas de reao de dois gentipos se cruzam, ento os indivduos com cada gentipo se saem melhor em um ambiente e pior em outro.

As interaes entre os fatores genticos e ambientais so a base para a evoluo da especializao.

Histria de Vida

Experimentos de transposio recproca: Usados para revelar se as diferenas entre as

populaes se devem a diferenas genticas ou plasticidade fenotpica.

Comparam os fentipos dos indivduos observados mantidos em seu ambiente de origem com aqueles de indivduos transplantados para um ambiente diferente

Envolvem a troca de indivduos entre duas localidades

Valores fenotpicos nativos transplantados no variam entre dois ambientes atributos avaliados so geneticamente determinados

Histria de Vida

Experimento de Transposio Recproca so usados para investigar a causa de diferenas entre as populaes.

Figure 10.8Os resultados de experimentos de transposio recproca quando as diferenas entre as populaes so devidas a:

Histria de Vida Os resultados de ETR

apresentam padres diferentes quando diferenas fenotpicas entre as populaes so determinadas apenas por fatores genticos, apenas por fatores ambientais (plasticidade fenotpica) ou por normas de reao que se diferenciaram entre as populaes.

Figure 10.8

Histria de Vida

Figure 10.9 As taxas de crescimento de

Sceloporous undulatus revelam tanto determinao gentica quanto plasticidade fenotpica.

Jovens do lagarto de cerca do leste de populaes no Nebraska e em NJ foram trocados num ETR. As setas indicam as respostas ao crescimento das populaes transpostas.

Expermento de transposio recproca

Histria de Vida O suprimento alimentar e o momento da

metamorfose: As metamorfoses das formas larvais para as adultas e

a maturao sexual so as mais proeminentes das mudanas ao curso de desenvolvimento de uma espcie

O momento ideal para passar por essas transies varia em funo da presena de recursos e de inimigos naturais no ambiente, e a determinao da hora exata se torna mais complicada por causa das variaes na taxa de crescimento decorrentes do suprimento alimentar, da temperatura e de outros fatores ambientais.

Histria de Vida

Figure 10.10 Relaes entre idade e

tamanho na maturidade podem diferir quando as taxas de crescimento so diferentes.

Os indivduos podem fazer a opo por uma idade constante, um tamanho constante ou uma situao intermediria entre as duas.

Histria de Vida

Figure 10.11

A relao de tamanho e idade na metamorfose em rs criadas com disponibilidades alta e baixa de alimentos.

A norma de reao de metamorfose se situa entre os extremos de idade constante e tamanho constante.

Histria de Vida

As histrias de vida variam ao longo de um continuum lento-rpido Os atributos da histria de vida, como idade na

maturidade, a fecundidade e a longevidade, variam bastante entre espcies diferentes e at mesmo entre populaes diferentes da mesma espcie.

A correlao entre a mortalidade e a fecundidade nas espcies deve em parte refletir o fato de que, em populaes persistentes, os nascimentos e mortes devem se equilibrar na mdia.

Histria de Vida

Figure 10.12 As taxas de fecundidade e

mortalidade variam em paralelo.

Plotadas logaritmicamente, as relaes entre a fecundidade anual e a taxa de mortalidade adulta para 33 espcies de aves se agrupam em torno de uma linha reta.

Histria de Vida

Table 10.1

Histria de Vida

Uma histria de vida representa a melhor soluo para as demandas conflitantes sobre o organismo.

Uma histria de vida otimizada representa a soluo dos conflitos entre as necessidades simultneas de sobrevivncia e reproduo, maximizando as vantagens do indivduo em termos de sucesso reprodutivo.

Histria de Vida

Figure 10.13 O investimento dos genitores afeta suas sobrevivncias.

A taxa de sobrevivncia anual de Falco tinnunculus machos e fmeas foi afetada pelo nmero de filhotes que criaram.

Histria de Vida

As histrias de vida equilibram as demandas entre a reproduo atual e as reprodues futuras.

Quando um indivduo deveria comear a produzir filhotes?

Com que frequncia deveria se reproduzir? Quantos filhotes deveria tentar gerar em cada

episdio reprodutivo?

Histria de Vida

Figure 10.14 Os organismos de vida longa amadurecem mais tarde do que os organismos de vida curta.

A idade da maturidade est correlacionada com a taxa de sobrevivncia adulta anual, que diretamente proporcional durao de vida em diversas aves.

Histria de Vida

Table 10.2

Histria de Vida

Quando um determinado atributo da histria de vida afeta tanto a fecundidade presente quanto o crescimento ou a sobrevivncia futuros, deve-se esperar que a seleo otimize o equilbrio entre ambos.

Histria de Vida

Figure 10.15 O investimento na

reproduo est associado com as taxas de sobrevivncia.

Quando h uma negociao entre sobrevivncia (SR) e fecundidade (B), indicada pela curva, a histria de vida tima ocorre onde a inclinao da reta tangente curva SR /B = SO/S

Histria de Vida

Table 10.3

Histria de Vida

Semelpario: Rara entre animais e plantas de vida longa

Iteropario

Histria de Vida

Figure 10.16 Os agaves so plantas semelparideiras.

O agave Parry do Arizona cresce como uma roseta de folhas espessas e carnosas por muitos anos. Ento, subitamente, projeta para cima um caule florescente e gera frutos, aps o que a roseta morre.

Histria de Vida

A planta semelparideira Lobelia telekii encontrada nas encostas do Monte Qunia.

As gigantescas inflorescncias em primeiro plano so L. telekii, enquanto as rosetas de caule ao fundo so L. keniensis.

Figure 10.17

Histria de Vida

Table 10.4

Histria de Vida

A senescncia um declnio das funes fisiolgicas com o aumento da idade

Histria de Vida

Figure 10.18 A incidncia de morte por cncer e doenas circulatrias aumenta com a idade.

Esto apresentadas as idades e causas de morte para os machos na populao inglesa no incio da dcada de 1980.

Histria de Vida A Presso da Seleo varia

com as taxas de mortalidade. A PS sobre as mudanas na

fecundidade e na mortalidade numa idade especfica est relacionada com a proporo de indivduos na populao viva naquela idade, a qual depende largamente das taxas de mortalidade causadas por fatores extrnsicos no incio da vida

Figure 10.19

Histria de Vida As populaes com taxas de

mortalidade extrnsicas mais altas envelhecem mais rpido.

A relao entre senescncia e taxa de mortalidade extrnsica est mostrada para diversas populaes de aves e mamferos. A senescncia medida como uma taxa de aumento na mortalidade com a idade.

Figure 10.20

Histria de Vida

A freqncia de tamanhos de ninhada entre ninhada de Parus major, prximo a Oxford, entre 1960-1982, e o nmero de jovens por sobrevivncia da ninhada pelo menos at a prxima estao em funo do tamanho da ninhada

Figure 10.21

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