Embed Size (px)
DESCRIPTION
Adaptação
Citation preview
Evolução
…nada da biologia tem sentido fora do ponto de vista da evolução.
Dobzhansky, 1973 ...se tinha que dar um premio para a melhor
idéia que existe, teria que dar a Darwin…de uma vez, a idéia da evolução pela seleção natural unifica o reino da vida, o sentido e o propósito referente ao tempo e espaço, as causas e efeitos.
Daniel Dennett
2
A teoria da evolução pela seleção natural é
um “teoria de desenho de
organismos”
A Seleção Natural
A Seleção Natural é: O conjunto de relações não aleatórias de
causa e efeito que no mundo real
Interagem com os atributos que se desenvolvem confiaviavelmente nos organismos
De tal forma que consistentemente causam alguns variantes de forma para reproduzir suas formas mais freqüentemente do que outras pelas diferencias de forma.
4
A freqüência do tipo novo que é mais capaz de evitar predadores (evitar toxinas, encontrar alimentos e pares, e outros) aumenta da população até que fique como atributo típico da espécie.
A Seleção Natural
Variação ambiental
Os elementos chaves do ambiente de um organismo incluem: – temperatura
– água
– Luz solar
– solo
Muitos organismos empregam ativamente mecanismos para manter o equilíbrio fisiológico, e outros conformam ao ambiente.
Quais são as pressões
seletivas do ambiente de
um organismo?
Exemplos de fatores bióticos:
predadores
competidores
mutualistas
Exemplos de fatores abióticos:
Disponibilidade de recursos
Condições físicas
Condições químicas
Respostas a Mudança
Ambiental
Respostas individuais – fisiologia
– morfologia
– comportamento
Respostas evolutivas – Orelhas e apêndices mais curtos (Regra de
Allen)
– Orelhas maiores (Regra de Bergmann)
Homeoestase
Uma condição de estabilidade dentro de um sistema biológico, mantido pela interação dos mecanismos fisiológicos que compensam as mudanças.
Stress é a resposta do corpo a qualquer fator que ameaça sua capacidade de manter homeoestase.
Homeoestase
A aclimatização é a resposta fisiológica as mudanças no ambiente.
– Essas respostas podem ser temporárias ou permanentes, dependente da duração da mudança ambiental e quando ocorre.
– Porque está sob influencia genética, a aclimatização é sujeito aos fatores evolutivos como a seleção natural ou deriva genética.
Ambiente Termal
Os mamíferos e as aves evoluíram mecanismos fisiológicos complexos para manter uma temperatura corporal constante.
O homem se encontra numa variedade de ambientes termais, variando de 50° C a -50° C.
Resposta Humana ao Calor
As adaptações a prazo largo ao calor evoluíram em nossos ancestrais: – Glândulas de Suor
– Vasodilação
Regra de Bergmann: O tamanho corporal tende ser maior em populações que vivem em ambientes frios.
Resposta Humana ao Frio
Resposta a prazo curto ao frio: – Taxa metabólica e tremendo
– Fechamento dos vasos sanguíneos para reduzir o fluxo sanguíneo a pele, vasoconstrição.
– Aumento na taxa metabólica para liberar energia na forma de calor.
Altitude Elevada
Fatores múltiplos produzem stress sobre o corpo humano as altitudes elevadas: – Hipoxia (oxigênio disponível reduzido)
– Radiação solar intensa
– Frio
– Umidade baixa
– Vento (que amplifica o stress do frio)
Doenças Infecciosas
Causadas por organismos invasores como bactéria, vírus, ou fungos.
Ao largo da evolução, as doenças exerceram pressões seletivas sobre as populações do homem e outros organismos.
A doença influencia a frequência de certos alelos que afeita a resposta imunológica.
Impacto de Doenças Infecciosas
Anterior ao século XX, a doença infecciosa era o fator principal que limitava as populações humanas.
Desde o fim da segunda guerra mundial, o uso de antibióticos resultou numa queda da mortalidade devida as doenças infecciosas.
Impacto de Doenças Infecciosas
Na década de 1960, as nações unidas declararam como ganho a guerra contra as doenças infecciosas won.
Entre 1980 e 1992 a mortalidade devido as doenças infecciosas aumentou em 58%.
O aumento na prevalência de doenças infecciosas podem ser causado pelo uso excessivo de antibióticos.
Fatores Ambientais
O aquecimento global pode expandir a amplitude das doenças tropicais.
A disseminação de doenças está associada ao encontro de pessoas; como cruzando fronteiras e penetrando nas áreas remotas.
A população humana que aumenta sempre resulta em condições não saudáveis e a disseminação de doenças comunicáveis.
Respostas não
evolutivas a
Mudança Ambiental
Os organismos podem fazer mudanças para melhor sua performance sob condições
diferentes, sem uma mudança da composição genética
Respostas de Desenvolvimento
(Plasticidade Fenotípica ou
Adaptação)
Diferencias de forma corporal ou comportamento dependentes das condições ambientais
Defesas Induzidas e Ciclomorfose
Defesas induzidas: Produção de atributos de proteção em resposta a presença de um predador Ciclomorfose: Um fenômeno da produção Sazonal de indivíduos protegidos
As Respostas Não Evolutivas
não são Adaptações, mas
têm função adaptativa
Uma resposta não é adaptação sem uma mudança genética, mas a CAPACIDADE de fazer respostas provavelmente evoluiu pela adaptação, ou seleção natural
Sucesso da resposta
Sobrevivência e Reprodução
Estabelecimento e Manutenção da população
As perturbações e as adaptações
Perturbações naturais ou causadas pelo Homem
Distúrbios Baixa Intensidade
ou desastres Alta frequência
Áreas pequenas
Tempos curtos
Catástrofes Alta intensidade
Baixa frequência
Áreas grandes
Tempos compridos
Adaptações
Não existem adaptações
Enchentes
incêndios
ventos
Terremotos Glaciações Erupções vulcânicas
Construção de Desenhos Complexos
Alguns desenhos têm mais sucesso do que outros
Alterações aleatórias ocasionalmente produzem um desenho melhor, que espalha pela população.
Esse desenho novo produz variações, e o processo continua: Um mecanismo de roquete
24
Adaptações
Resultado final: – Adaptações complexas e adaptativas.
Isso é o único processo de causa pelo qual
um desenho complexo e funcional pode existir.
O desenho das adaptações reflita sua função
Eventualmente ocorre uma adaptação no cérebro: um mecanismo “uma aversão a queda”
O mecanismo é ativado por certas dicas : proximidade a um precipício
A ativação do mecanismo causa um output específico: medo, que resulta na imobilidade ou afastamento
A função do mecanismo é reduzir a probabilidade de cair de precipícios
Outros desenhos alternativos não faria tão bem essa função: por exemplo, um mecanismo que induziu correr rapidamente num sentido aleatório 26
Mecanismos Gerais e Específicos ao Domínio
Imagine construindo uma maquina que poderia resolver todos os problemas… – Que forma teria?
O mesmo sistema para reproduzir e escolher alimento?
O mesmo sistema para combater doenças e bombear sangue? – Não muito provável
O mesmo sistema teria pouca probabilidade de fazer esse arranjo de tarefas melhor de sistemas separados
27
Problemas Adaptativos
Um problema adaptativo: – Ocorreu várias vezes no curso da
historia evolutiva de uma espécie. – Problemas com uma solução que mudou
a probabilidade da reprodução (porém indiretamente).
28
Adaptação
A adaptação ocorre quando uma espécie pode tolerar climas novos ou mudanças no ambiente
De uma geração a próxima, os mais fortes sobrevivem e os mais fracos morrem
Adaptações Evolutivas dos
Organismos
Permitam que os organismos se ajustam ao ambiente – Ocorre durante a vida de um organismo é
não é a evolução que é uma mudança numa população no tempo maior
– Os ajustes individuais durante o tempo ecológico, que e curto, são as adaptações refinadas pela seleção natural
Adaptação Morfológica e
Comportamental
?
Adaptação e Aptidão
Os indivíduos fazem escolhas para maximizar o aptidão em respostas as mudanças no ambiente
Adaptação ao Ambiente
Os organismos podem responder as variações do ambiente por meio de uma variedade de adaptações
Adaptações de comportamento são quase instantâneas e seus efeitos facilmente são revertidos
Adaptações fisiológicas podem ser implementadas e mudadas em escalas temporais variando de segundos a semanas
Adaptações morfológicas podem se desenvolver durante as vidas de indivíduos ou entre gerações
Mudanças genéticas adaptativas nas populações são ainda mais lentas, usualmente evoluindo ao longo de várias gerações
Escalas de Tempo, mecanismos, e flexibilidade
Regulação Fisiológico/comportamento << 1 geração Reversível Aclimação Fisiológico/comportamento <1 geração Reversível Desenvolvimento Desenvolvimento/comportamento ~1 geração Não Reversível Evolutivo Genético/ecológico >1 geração Reversível
Adaptação
Os genótipos que melhor se
adaptam as pressões seletivas
deixam mais proles
Premissa resulta nos conceitos de adaptação e aptidão
Adaptação = uma característica
determinada geneticamente que melhora a capacidade de um organismo de sobreviver e reproduzir num ambiente particular.
Premissa resulta nos conceitos de
adaptação e aptidão
Adaptação = uma característica determinada geneticamente que melhora a capacidade de um organismo de sobreviver e reproduzir num ambiente particular.
Adaptar = o processo evolutivo pelo qual um organismo fica mais apto para seus ambientes
A Seleção Natural
Por isso, logicamente…
•Alguns indivíduos serão mais aptos no seu ambiente e reproduzirão com mais sucesso.
•Esses indivíduos transmitirão mais genes as gerações futuras.
•As gerações futuras terão mais genes dos indivíduos mais aptos.
•Assim, as característica evoluíram no tempo para assemelhar as características dos ancestrais mais aptos.
Ambiente de Adaptação Evolutiva
A adaptação evolutiva não é um tempo ou um lugar A adaptação evolutiva humana não ocorreu nas
savanas da África
A adaptação evolutiva é o conjunto de condições ambientais ao quais uma adaptação se adapta e sobre qual seu desenvolvimento e funcionamento normal depende.
A funcionalidade de um atributo pode não existir agora Se não for, as adaptações podem desenvolver ou
funcionar como se eram funções desenhadas
Polimorfismos
Os atributos com expressões fenotípicas diferentes são chamadas polimorfismos.
Um atributo genético é polimórfico se o loco que controla o atributo tem dois ou mais alelos.
Os geneticistas usam os polimorfismos como uma ferramenta para entender os processos evolutivos das populações modernas.
Distribuições Clinais
Um cline é uma mudança gradual na frequência de um atributo ou alelo em populações dispersadas sobre o espaço geográfico. – Exemplo: A distribuição dos alelos
sanguíneos A e B no homem no Velho Mundo.
As distribuições clinais refletiam as influencias da microevolução pela seleção natural e/ou o fluxo gênico.
Consequentemente, as distribuições clinais se explicam em termos evolutivos.
Distribuição dos alelo B em populações indígenas
Polimorfismos ao Nível de DNA
Os biólogos moleculares descobriram uma variabilidade de DNA em várias regiões da genoma.
Dispersos pela genoma humana são os microsatelites, locais onde os segmentos de DNA estão repetidos.
Cada pessoa tem um arranjo único que defina sua identificação por DNA.”
Fatores que Mudam as Frequências Alélicas
1. Variação nova (mutação)
2. Variação redistribuída (como fluxo gênico ou deriva genética)
3. Seleção de combinações alélicas “vantajosas” que promovem o sucesso reprodutivo (como a seleção natural).
Significância Adaptativa da Variação
A variação é o resultado de adaptações as condições ambientais.
A resposta fisiológica ao ambiente opera a dois níveis: 1.Prazo largo: Mudanças evolutivas que
caracterizam todos os indivíduos dentro de uma população ou espécie.
2.Prazo curto: A resposta fisiológica temporária é conhecida como a aclimatização.
Evidencia da Moldura Adaptativa
A moldura adaptativa pode ser detectada por duas formas complementárias: Analise de engenharia
Métodos comparativo
Analise de Engenharia Procurar o ajuste funcional entre um problema
adaptativo e uma solução fenotípico.
Quantas mais propriedades que indicam um ajuste funcional, mais confidentes ficamos de que o atributo representa uma adaptação.
Procurar a precisão, economia, eficiência, complexidade, estabilidade com qual os efeitos de benefícios reprodutivos se atingem pelo atributo
Por exemplo, o olho de vertebrados, desgosto
O Método Comparativo Comparando um conjunto de espécies (ou
sexos de uma espécie) com a meta de detectar a covariação entre um atributo e algo mais Exemplo: razão do testículo a massa corporal
em machos mamíferos
A identificação e descrição de adaptações não depende de conhecimento de: – Quais genes específicas controlam seu
desenvolvimento
– O registro fóssil da adaptação.
Harvey não conhecia quais genes controlaram o desenvolvimento do coração, mas ainda assim podia pesquisar sua função e desenho.
49
O Método Comparativo
Logicamente é impossível descrever uma adaptação em termos funcionais sem descrever, pelo menos implicitamente, atributos específicos do ambiente a quais a adaptação é adaptada.
Hipóteses específicas sobre os ambientes passados são implícitas in cada descrição de uma adaptação
50
O Método Comparativo
Níveis distintos de analise
Tipos diferentes de perguntas por que
51
Explicações próximas versus últimas: Por que?
Explicação última: Por que um atributo particular faz parte do
desenho típico da espécie?
Como esse atributo afeta a probabilidade de sobrevivência e reprodução?
Quais eram as pressões seletivas que determinaram esse atributo?
Explicações Próximas
Explicação próxima: – Como opera o mecanismo em tempo real? – Porque a escolha de um par fértil é
importante para o sucesso reprodutivo do macho, como um macho solitário descobre qual fêmea é fértil? Qual informação é usado do ambiente?
– Hormônios/ mensagens químicas envolvidas em ativando ou parando os comportamentos
– Como se desenvolve o atributo e aspectos relevantes do ambiente.
Adaptações Os organismos consistem de mecanismos
integrados (adaptações).
Cada moldado para fazer uma função
Adaptações = aparelhos de resolver problemas
Adaptação Problema resolvido /Função
Coração
Útero
Células insulares do pâncreas
Insulina
Circula sangue e nutrientes
Para nutrir e proteger o embrião
Secrete insulina
Permite a absorção de glicose pelas células
Genes como jogadores… Quando a genoma é adaptado a um conjunto estável de condições ambientais, sempre “aposta” que essas condições acontecerão de novo
Exemplo: o genoma do urso polar se “aposta” ou “prevê” o ambiente onde o urso cresce será branco.
Urso em ambiente estável para cor de pele
Urso em ambiente novo para cor da pele
55
Maquinas do Tempo
As adaptações são parecidas as maquinas do tempo, mas não nós transporta ao passado, mas transportam informação do passado para nós.
56
A evidencia chave é a natureza da adaptação que contêm no seu desenho um registro das pressões seletivas que formaram o atributo.
Descrição do atributo
Descrição das pressões seletivas e o ambiente
ancestrais
57
Maquinas do Tempo
Os espécies…
Os organismos apresentam vários formas e tamanhos, e vivem em vários tipos de ambientes. O ambiente é todo que ródia o animal e afeita como vive o animal.
Todos os organismos têm adaptações que conformam aos seus ambientes. Uma adaptação é parte do corpo ou maneira do comportamento do animal que melhora a sobrevivência.
Uma adaptação acontece quando um organismo sofre uma mutação para sobreviver.
Toda ave tem características similares.
Mas muitas aves aquáticas têm características que as distinguem das aves terrestres.
Alguns animais tem camuflagem para ficar escondidos no ambiente.
A camuflagem torna difícil para outros animais os vê ou caça-os.
Os animais aquáticos têm corpos hidro-dinâmicos para deslocar mais facilmente na água
Alguns animais tem adaptados para viver mo clima quente do deserto
Alguns animais têm se adaptados a temperaturas frios.
Também as plantas têm se adaptadas a seus habitats.
Mais sobre adaptações
As adaptações são tipicamente complexas e precisas. Muitas adaptações são mais complexas do que o aparelho mais sofisticado construído pelo homem
O ambiente não é impossível de conhecer
A hipótese de que existem células especializadas que detectam bordas nos córtices visuais dos mamíferos implica que objetos com bordas existirem nos campos visuais dos ancestrais mamíferos.
Conhecemos muito sobre nosso passado ancestral com certeza: – O campo gravitacional e objetos com bordas sempre existirem,
nossos ancestrais femininos ficaram grávidos por 9 meses e amamentaram os filhotes por um período após o parto, nossos ancestrais masculinos nunca ficaram grávidos, irmãos existirem, doenças e mutações deletérias existirem, alem de muitas outras coisas.
66
A tudo nível de organização biológica, existe uma organização funcional complexa depurada. – Objetos não vivos e os artefatos não têm
A meta central da biologia sempre foi descobrir e descrever as adaptações:
67
Adaptações
Algumas adaptações extraordinárias permitam que algumas espécies vivem em temperaturas extremas
Adaptação
Adaptações
Durante os últimos milhões de anos, os organismos desenvolverem características para melhorar sua sobrevivência no ambiente.
Algumas adaptações incluem a bolsa da gambá, espinhos nas roseiras, e sabores não palatáveis.
Adaptações
Os organismos têm adaptações que lhes ajudam sobreviver e reproduzir. Algumas adaptações são estruturais (atributos físicos de um organismo como o bico de um pássaro ou a pelagem de uma anta).
Outras adaptações são comportamentais (o que o organismo faz para sobreviver, como cantar ou migrar).
As adaptações são o resultado da evolução (uma mudança na espécie durante períodos largos de tempo).
Adaptações
Quantas mais adaptações que um organismo acumula, melhor sua probabilidade de sobreviver no seu ambiente.
Alguns organismos tem capacidade de se adaptaram facilmente a um ambiente novo e sobrevivem melhor do que os organismos que naturalmente ocorrem no ambiente.
Adaptações
As adaptações geralmente ocorrem porque um gene sofre uma mutação ou muda por acidente! Algumas mutações podem permitir uma sobrevivência melhor do que em outros indivíduos da espécie sem a mutação.
Respostas a Mudança
Ambiental
Respostas individuais – fisiologia
– morfologia
– comportamento
Respostas evolutivas – Orelhas e apêndices mais curtos (Regra de
Allen)
– Orelhas maiores (Regra de Bergmann)
Resposta de Regulação
Nenhuma mudança morfológica necessária, envolve a fisiologia ou o comportamento Atividade modificado para manter condições corporais favoráveis Exemplos: Suar, tremer, filtração do rim alterada, alteração do pulso, beber, tomar sol Objetivo: equilíbrio – tampão do ambiente interno de um indivíduo, ou modificar o ambiente externo imediato.
Resposta da Aclimatização
Mudança de fisiologia, comportamento, ou morfologia como resposta a mudanças ambientais, especialmente as mudanças sazonais Exemplos: Crescimento de pelagem Mudança de cor Perda de folhas Floração Coloração reprodutiva Crescimento de chifres Rituais de cortejo Padrões de alimentação
Resposta a sinais ambientais (exemplo: mudança do comprimento do dia)
Adaptação
A adaptação ocorre quando uma espécie pode tolerar climas novos ou mudanças no ambiente
De uma geração ‘a próxima, os mais fortes sobrevivem e os mais fracos morrem
Lidando com o Ambiente
Adaptação
– A adaptação a largo prazo envolve a evolução e a natural seleção natural. Exemplo, os animais em ambientes frios tem menos área superficial do que seus parentes em ambientes mais quentes.
A Seleção Natural
Aptidão = a probabilidade de que um indivíduo reproduzirá e/ou o número de proles que um indivíduo produz durante sua vida
Atributo adaptativo, ou adaptação = um atributo que aumenta o aptidão do indivíduo
79
Aptidão Maior capacidade de sobreviver e reproduzir =
maior aptidão.
Aptidão = uma medida da capacidade de sobreviver e reproduzir, ou seja, adapta ao ambiente)
Não necessariamente a sobrevivência do indivíduo mais apto – Porém, a sobrevivência dos atributos mais aptos que
são repassados a próxima geração.
Esses atributos que tem essa propriedade tenderam a persistir.
Os atributos que não fazem isso desaparecem
80
Aptidão em resposta a que? Pressão Seletiva
Pressões Seletivas Um atributo estatisticamente recurrente do
mundo biológico, físico ou social que afeita a reprodução.
Exemplos, predadores, doenças, outras pessoas
As pressões seletivas apresentam Problemas Adaptativos
Um problema cuja solução aumenta a probabilidade de sobreviver e reproduzir
Qual curso de ação aumenta a sobrevivência ao topar com um predador?
Adaptações Evolutivas dos
Organismos
Permitam que os organismos se ajustam ao ambiente – O que ocorre durante a vida de um
organismo não é a evolução, o que implica uma mudança numa população num tempo maior
– Os ajustes individuais durante o tempo ecológico, que e curto, são as adaptações refinadas pela seleção natural
A quantidade de divergência
(mudança) genética forma
um continuo:
Micro-evolução Macro-evolução mudanças pequenas mudanças grandes
Micro-evolução = adaptação
Macro-evolução = especiação
Adaptações
A mariposa apimentada (Biston betularia) vive sobre os troncos de árvores. A maior parte das mariposas são marrão, o que facilita não ser observadas pelas aves insetívoras.
Se nascem mariposas apimentadas pretas, não sobrevivem por muito tempo porque são facilmente visíveis as aves que as predam.
Em algumas áreas da Inglaterra as árvores ficam pretas devido a poluição industrial. Sobre essas árvores as mariposas pretas são mais difíceis observar e as mariposas marrões são alvos fáceis para as aves?
* Isso ilustra como a seleção natural muda as características de um organismo dependente de onde vive?
Leia a apresentação da mariposa apimentada no site
A seleção natural resulta na adaptação evolutiva às condições ambientais – Comparar espécies com alto parentesco
que vivem em ambientes diferentes – Regra de Allen da área superficial
reduzida: Mamíferos de climas mais frios têm orelhas e apêndices maus curtas
– Os sapos do deserto: evoluírem uma taxa reduzida de perda de água pela cutícula
Desafio Ambiental
O orbito da Terra ao redor do Sol
Inverno
Primavera
Outono
Verão
Equador
Pólo Norte
Pólo Sul
Eixo
Inclinado
Orbito da
Terra
Sol
*
21 de junho Solstício de Verão
22 de dezembro Solstício de Inverno
21 de março Equinócio de outono
22 de setembro Equinócio de primavera
Princípio da Alocação Princípio da Alocação: “Cada organismo tem uma
quantidade limitada de energia que pode ser alocado para a obtenção de, escape dos predadores, lidando com as flutuações ambientais, crescimento e reprodução.“
Conformadores: Os organismos cujo ambiente interna conforma fisicamente ou quimicamente com seu ambiente externo
Reguladores: Os organismos cujo ambiente interno não conforma a seu ambiente externo (devido os mecanismos reguladores energeticamente caros)
Por que regular? Por que conformar?
Reprodução versus Sobrevivência
Sem
ente
s p
rod
uzi
da
s
Energia restante
Con
form
ad
ores / R
eg
ula
dores
Co
nd
ição
inte
rna
Regulador estrito
Im
pa
cto d
o A
mbien
te
Temperatura ambiental (oC)
Tem
per
atura
corp
ora
l (o
C)
Cobra - exotérmico
onça - endotérmico
Lim
ites d
a A
mplitu
de
Conce
ntr
ação
de
sal
(%)
do c
orp
o
Concentração de sal (%) da água
Amplitude letal
Animais e plantas se ajudam
As plantas e os animais dependem um do outro para várias necessidades.
93
Mas tudo é uma adaptação?
Não! Podemos caracterizar os atributos de um organismo de três formas: Uma adaptação
Desenhado para fazer uma função particular
Evidencia de desenho especial/ improvável
Produto secundário de uma adaptação Propriedade da adaptação, sem função
Ruído Variação aleatória
Adaptações versus Produtos Secundários
Os atributos moldados dos organismos foram desenhados para resolver problemas particulares, mas podem ter vários efeitos e propriedades e outros (Produtos secundários, externalidades, efeitos colaterais…)
Os sistemas físicos e cognitivos podem ser usados para propósitos além de sua evolução. (computadores, balances, xadrez) – exaptações
Função apta versus atual das adaptações
A função propicia: A função do qual o mecanismo evoluiu para fazer.
Premissa é que as condições do problema estão presentes. (gosto para doce é direcionado a fruta)
A função atual Funções que a adaptação pode de fato fazer, mas
sem uma evolução prévia para isso. (gosto para doce nós fazer comer balas)
A função atual dos mecanismos podem incluir produtos secundários Por isso podemos fazer cálculo, mas nunca sofremos
seleção para fazer isso
Variabilidade Física
Para a maioria dos atributos dentro do poço genética de Homo sapiens existem variantes dos genes (alelos), assim criando um potencial rico de combinações novas de atributos nas gerações futuras
Por isso, Homo sapiens é uma espécie polimórfica, exemplo, o sistema sanguíneo A-B-O
Sendo polimórfica permite a possibilidade de se adaptar a muitos ambientes diferentes
Variabilidade Física
Politípica Quando uma espécie polimórfica é dividida em
populações dispersas geograficamente e a variabilidade genética se expressa não uniformemente
como a distribuição do cor da pele
As evidencias sugerem que a espécie humana existe como polimórfica desde Homo erectus migrou da África
O Sentido de Raça
Early anthropologists tried to classify humans into raças a base de atributos físicos, e.g. nose size, skin colour
Mas nenhum tipo “puro” podia ser encontrado e os atributos visíveis ocorrem num continuo
A variação dentro do grupo foi provada ser maior do que a variação entre grupos, como o cor da pele na África
Raça como conceito biológico
Na biologia, uma raça se defina como uma população de uma espécie que difere na frequência de variantes diferente de algum gene ou genes de outras populações da mesma espécie.
Raça como conceito biológico
A raça é um conceito arbitrário. Não existe consenso sobre quantas diferencias genéticas são necessárias para diferenciar uma raça
Nenhuma população é dono exclusivo de um gene ou os variantes de um gene
Os indivíduos de uma raça não necessariamente ser distinguíveis de indivíduos de outra raça
Estudo Original
Raça sem cor
Populações humanas diferentes são diferentes visualmente
Atributos variáveis geograficamente originaram pela seleção natural, seleção sexual, ou mutação aleatória
Por isso, se por exemplo usamos a deficiência de lactase como atributo para classificar humanos, teríamos “raças” diferentes do que se usamos o cor da pela para sua classificação
O conceito de raças humanas As classificações tradicionais de raça eram
baseadas num entendimento pobre da genética de nossos atributos físicos
A raça também é uma categoria cultural, como os termos usados no censo brasileiro de 2011
A mistura de fatores biológicos e sociais forma a base de excluir categorias inteiras de pessoas de certos papeis ou cargas na sociedade e pode resultar no exterminio de populações (Bósnia como exemplo)
O Conceito de Raças Humanas
Existem pressões da comunidade científica para aplicar o conceito de raça
Dados de raça e etnia para ensaios clínicos de farmacêuticos Uso de categorias raciais definidas socialmente para avaliação forense
Para nosso propósito, o conceito de raça não tem qualquer utilidade biológica no entendimento da variação. Interessa mais as frequências e distribuições de genes
Traditional Concept of Race
Since the 1600s, race has been used to refer to culturally defined groups.
Race is used as a biological term, but has enormous social significance.
In any racial group, there will be individuals who fall into the normal range of variation for another group for one or several characteristics.
The characteristics used to define races are influenced by several genes and exhibit a continuous range of expression.
Racism
Based on false belief that intellect and
cultural factors are inherited with physical
characteristics.
Uses culturally defined variables to typify
all members of particular populations.
Assumes that one's own group is superior.
A cultural phenomenon found worldwide.
Intelligence
Genetic and environmental factors contribute to intelligence.
Many psychologists say IQ scores measure life experience.
Innate differences in abilities reflect variation within populations, not differences between groups.
There is no convincing evidence that populations vary in regard to intelligence.
Alguns Variáveis Físicos
Muita da variação biológica do Homem se relaciona a adaptação climática, como a correlação entre forma corporal e clima
As pessoas de climas nórdicas tendem possuir mais massa corporal relativa aos extremidades do que as pessoas em climas austrais
A forma da nariz e olho e a dobra ocular epicantica em populações asiáticas também demonstram uma adaptação climática
Pigmentação e Geografia
Anterior a 1500, o cor de pele nas populações seguiu uma distribuição geográfica, especialmente no Velho Mundo.
– As populações com a maior grau de pigmentação se encontram nos trópicos.
– As populações com um grau menor de pigmentação se encontram a latitudes mais ao norte.
O cor da pele: um caso da adaptação
Influenciado por três substancias:
– Hemoglobina, quando carrega oxigênio, da um coloração vermelha a pele.
– Caroteno, um pigmento vegetal que o corpo sintetiza a vitamina A, e produz uma cor amarelo.
– Melanina, que tem a capacidade de absorver a radiação ultra violeta que evita danos a DNA.
O cor da pele: um caso da adaptação
Fatores associados com o cor da pele:
1. Transparência ou grossura da pele
2. Pigmento de Caroteno 3. Cor refletido dos vasos
sanguíneos 4. Quantidade do pigmento
melanina numa área específica
epiderme derme
Raiz do pelo
pelo
hipoderme
Tecido lipideo
Seleção Natural e o Cor da Pele
A melanina protege contra a radiação ultravioleta solar
A seleção natural favorece uma pigmentação mais obscura nas latitudes equatoriais como proteção contra a radiação ultravioleta intensa
A radiação ultravioleta pode causar queimadura serva e decomposição de folate
Seleção Natural e o Cor da Pele
A seleção natural tem favorecida uma pigmentação menos obscuras nas latitudes de norte
Com pouca melanina na pele os raios ultravioletas podem penetrar e estimular a produção da vitamina D, o que evita problemas da regulação de cálcio
Evolução do Cor da Pele
É muito provável que peles com pouco pigmento são um desenvolvimento evolutivo recente no Homem e peles obscuras são mais antigas
Mas uma comparação de populações não tropicais sugerem que 60,000 anos não seria suficiente para resultar numa despigmentação avançada
A combinação da frequência alta de glândulas de suor e carência de pelo corporal denso seria vantajosa na savana como forma de eliminar calor corporal em excesso
Com pouco pelo corporal, a seleção favorece peles obscuras
Distribuição do Cor da Pele
A herança da pele é complexa e não bem entendida; Por isso, as frequências genotípicas e alélicas não podem ser avaliadas no contexto da distribuição
Porém, a distribuição fenotípica tende ser contínua
As exceções se restringe aos movimentos populacionais e a prática de copulas seletivas
Distribuição do Cor da Pele
Luz ultra violeta e a síntese da vitamina D
A Significância Social de Raça
O racismo é um problema social baseada em emoções e melhor explicado em termos de psicologia coletiva ou sociologia
O racista responde aos estereótipos sociais e não aos fatos científicos comprovados
Raça e Comportamento
Tipicamente as pessoas atribuem certas características a certas “raças”, como gaúchos machos
Essas características de cultura podem ser explicadas em termos da cultura e não de ciência
Como exemplo, taxas elevadas de crimes são associadas com certos grupos, mas os fatores reais são a pobreza, justiça e a desigualdade a oportunidade são as causas
Raça e Inteligência
No passado os testes de inteligência eram empregadas para avaliar se algumas populações são mais inteligentes do que as outras
Atualmente esses testes são considerados limitados porque se aplicam somente sob uma circunstancia cultural particular
Raça e Inteligência
Estudos com gêmeos indicaram que existe um grau de herança da inteligência; mas não sabemos quanto
É claro, porém, que o ambiente é importante
Não existe um consenso geral do que é a inteligência; é o resultado de um teste de Q.I.?
A inteligência não pode ser mensurada e qualquer hipótese sobre diferencias populacionais não pode ser provada
Medicina Evolutiva
As doenças do Homem estão relacionadas a incompatibilidade entre os estilos de vida atuais e o ambiente e aquelas condições sob quais o Homem evolveu
Fenômenos como febre e tos são uteis ao corpo, mas quando devem sofrer intervenções?
Fenômenos como o chora de uma criança na ausência de um problema físico. Esse comportamento maximiza o aptidão de atrair a mãe
Evolução Humana
A adaptação cultural reduz a importância das variações físicas do Homem que eram produtos da adaptação biológica,
exemplo, a leite fortificada com a vitamina D
A cultura também impõe uma pressão seletiva por via de práticas culturas específicas, por exemplo, o aquecimento global e a disseminação da malaria em regiões de latitudes maiores
Outros aspectos da cultura como a tecnologia médica e status financeira podem afeitar o aptidão
Tolerância de Lactose
A capacidade de absorver lactose da leite depende da presencia da enzima lactase
A incapacidade de reter lactase quando adulto é controlado por um alelo recessivo
Existem diferencias significantes entre populações para a retenção de lactase e tolerância de lactose
Tolerância de Lactose
Uma retenção elevada de lactase em populações com tradições longas de leite fresca na dieta
O uso de suplementos de leite para essas populações que sofrem de mal nutrição pode causar muitos danos
Genótipo Econômico
Até 6,000 anos ago todo humano era caracterizado por um genótipo econômico
Esse genótipo permitiu o armazenamento eficiente de lipídios e glicose conservado além de nitrogênio para períodos de necessidade
O genótipo não econômico foi selecionado pelo acesso regular a lactose (ou seja leite), como proteção contra a diabete adulto
As populações que não são tolerantes a lactose retêm o
genótipo econômico e a incidência de diabete explode quando eles adotam dietas ricas em acucar
Fim to Tópico
