Evolução morfológica
Parte I: Genética de característicascom herança complexa
Distribuição descontínua
Codominância ouEfeito aditivo
Caráter simples: Cor de flores
Característica mais complexa: 3 locoscom efeito aditivo (trigo)
aabbcc AABBCC
AaBbCC
Efeitos genéticosem características
quantitativas
Características de herança complexa:efeitos genéticos e não genéticos
Média e variância de uma distribuição
Distribution of height in 5000 British women:
umber of Women
0
250
500
750
1000
1250
1500
56 58 60 62 64 66 68 70 72
Height (inches)
Mean = 63.1 inches
In this graph, the column designated "62" includes all individuals with heightsbetween 61 and 63 inches, "64" includes all individuals with heights between 63and 65 inches, and so on.
Média fenotípica e variância de umcaráter fenotípico
!
x =f ixi
i=1
n=# classes"
f ii"
!
Var x( ) =fixi
i=1
n=# classes"
fii" #1
Tipos de variância
Variância fenotípica: é a variância total dapopulação. Inclui efeitos genéticos e não
genéticos.
Variância genética: é as variância que édevida às diferenças genéticas existente
entre os indivíduos da população. Exclui avariação causada por fatores ambeintais.
Variância fenotípica
Var = 61 cm2
Variância Variância Variância fenotípica Genética Ambiental VP = VG + VE
Média = 1,72 m
Variância genética = Variância aditiva + Variância de dominância VG = VA + VD
VP = VA + VD + VE
O que significam “Variância genética aditiva” e“Variância genética de dominância”?
Variância Variância Variância fenotípica genética ambiental VP = VG + VE
Componentes da variância
Valores genotípicosSão as médias dos valores fenotípicos de cadaclasse genotípica:
Por exemplo, se uma amostra populacional foiseparada em três classes genotípicas, AA, Aa e aa, Asmédias dos valores fenotípicos de cada genótipo seráo seu valor genotípico:
AA Aa aa33,7 21,5 17,4
Efeito aditivo
AA Aa aa
O valor genotípico do heterozigoto é a média dos valoresgenotípicos dos homozigotos. Cada alelo “a” adiciona umvalor constante, daí o nome.
Efeito de dominância
AA
Aa
aaO valor genotípico do heterozigoto é igual ao valorgenotípico de um dos homozigotos. O alelo “A” dominasobre o alelo “a”, bastando haver um único “A” para amanifestação do fenótipo.
Efeitos dominantes e aditivos(ignorando-se efeitos ambientais )
Se um camundongo A1A2B1B2 cruza com um A2A2B1B2 qual éo tamanho médio da ninhada?
Tamanho do corpo, em cm.
Loco com efeito aditivoA1A1 A1A2 A2A2
B1B1 5 6 7B1B2 6 7 8
Loco comefeito dedominância B2B2 6 7 8
A1A2B1B2 X A2A2B1B2 7 8 média=7,5
Qual é o tamanho médio da ninhada?Os genótipos abaixo são igualmente prováveis:A1A2B1B1 = 6 A2A2B1B1 = 7A1A2B1B2 = 7 A2A2B1B2 = 8A1A2B2B1 = 7 A2A2B2B1 = 8A1A2B2B2 = 7 A2A2B2B2 = 8
média=7,25
Loco com efeito aditivoA1A1 A1A2 A2A2
B1B1 5 6 7B1B2 6 7 8
Loco comefeito dedominância B2B2 6 7 8
Interações
A1A2B1B2 X A2A2B1B2 7 8 média=7,5
Qual é o tamanho médio da ninhada?Os genótipos abaixo são igualmente prováveis:A1A2B1B1 = 6 A2A2B1B1 = 7A1A2B1B2 = 7 A2A2B1B2 = 8A1A2B2B1 = 7 A2A2B2B1 = 8A1A2B2B2 = 7 A2A2B2B2 = 8
média=7,25 variância=0,50
Quanto da variação da descendência tem fatores genéticos ?
Quanto da variância genética é devida aos fatores aditivos equanto da variância genética é devida a fatores não aditivos?
Previsão da progênie
Efeito parcialmente dominante
AA Aa aa
O valor genotípico do heterozigoto está entre a média dosvalores genotípicos dos homozigotos e o valor de um deles.
Média(Aa, aa)
Epistasia = interação entre alelosde locos diferentes
Pleiotropia = efeito de um locosobre mais de um caráter
Outros “complicadores”
Genética quantitativa
• A Genética quantitativa é muito mais geralque a Genética clássica.
• Seus fundamentos são facilmenteassociáveis aos achados mais recentes deBiologia molecular, Bioquímica, Genômicae Proteômica.
• Entretanto… As análises são muito difíceise são pouco generalizáveis.
Evolução morfológica
Parte II: Biologia do desenvolvimentoe evolução
Crescimento isométrico
Crescimento alométrico
Crânio de babuínos ao longodo desenvolvimento. Notar adiferença nas taxas decrescimento da face e docrânio
Teoria da recapitulação
Gravura inspirada nos desenhos de Ernst Haeckel
Pedomorfose: Progênese eneotenia
Neotenia
Ambystoma mexicanum adulto
Ambystoma mabeei adulto
Ambystoma mabeei jovem
HeterocroniaDesenvolvimento
somático Desenvolvimento
sexual Tipo de
heterocronia Resultado
morfológico Acelerado --- Aceleração Recapitulação
--- Acelerado Progênese Pedomorfose
Retardado --- Neotenia Pedomorfose
--- Retardado Hipermorfose Recapitulação
Transformações de D’ArcyThompson
D'Arcy Wentworth Thompson(1860-1948), matemático e biólogoescocês, escreveu, em 1917, “Ongrowth and form” onde enfatizou ospapeis da física e da mecânica nodesenvolvimento dos organismos.
Transformações de D’ArcyThompson
Transformações de D’ArcyThompson
Trilobitas: marcos
Gêneros de trilobitas fósseis
Ação de genes reguladores
Mutações homeóticas
Antennapedia Ultrabithorax
Mutações homeóticas e a teoriade Richard Goldschmidt
Diversos fenótipos de mutantes genéticos bem caracterizadospoderiam ser produzidos também de alterações ambientaisdurante o desenvolvimento de Drosophila melanogaster.
Goldschmidt propôs que as mutações no “sistema de reação”estariam para a macroevolução assim como as mutaçõesgenéticas estariam para a microevolução.
Genes homeóticos
Genes homeóticos
Genes homeóticos
Ação de genes nodesenvolvimento
Desenvolvimento embrionário