Aprendizagem Laboratório de Aprendizagem e Memória

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Laboratório de Aprendizagem e Memória Professor J. Landeira-Fernandez Matrícula do aluno:

Simulação sobre seleção natural

https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/natural-selection

I. Introdução

A seleção natural é o processo gradual pelo qual determinadas características passíveis de serem transmitidas para gerações seguintes se tornam mais ou menos comuns em uma população porque produzem uma maior ou menor chance de sobrevivência desses organismos.  

Esse conceito foi proposto por Darwin graças a observações realizadas durante a navegação que fez no navio HMS Beagle entre 1831 e 1836. Embora o conceito de seleção natural proposto por Darwin foi fundamental para sua teoria sobre a evolução das espécies publicado em seu livro "A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural” em 1956, Darwin ainda desconhecia como se dava o processo de transmissão genética. A teoria da pangênese”, teoria com características Lamarckistas que postulava que todas as características de um organismo estariam representadas em “gêmulas”, ainda era a teoria prevalecente da época.

Infelizmente, a teoria proposta por Mendel em 1865, ou seja, 9 anos após a publicação do livro “A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural” ficou esquecida na história e passou desapercebida por Darwin. Somente no início do século XX, os achados de Mendel ganharam visibilidade e foram fundamentais para os estudos de  Watson e Crick, que em 1953 (ou seja, cerca de 100 anos após a publicação do livro “A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural”), descobriram a estrutura do DNA e os mecanismos responsáveis pela transmissão dessas características para gerações seguintes.

Hoje, a evolução das espécies deixou de ser avaliada pelo fenótipo de um organismo (suas características observáveis) e passou a ser estudada por meio do seu genótipo, ou seja, pela combinação dos seus alelos. Assim, pode-se definir evolução como o aumento ou diminuição na frequência de um alelo ao longo do tempo em um determinado gene.

Todo gene apresenta dois alelos que afetam a mesma característica de modo diferente. Os dois alelos de um gene são sempre representados por uma mesma letra. Alelos dominantes são representados por letras maiúsculas enquanto alelos recessivos por letras minúsculas. Um alelo dominante é aquele que manifesta a característica associada a um gene tanto em homozigose (por exemplo: AA) como em heterozigose (por exemplo: Aa). O alelo recessivo é aquele que somente manifesta o seu efeito quando em homozigose (por exemplo: aa).

Neste exercício você poderá simular diferentes processos de seleção natural em populações de coelhos alterando a dominância dos genes e adicionando mutações às populações relacionadas com a pele dos coelhos (pele marrom), tamanho da cauda (cauda longa) e tamanho dos dentes (dentes longos). Além disso, é possível alterar fatores ambientais (equatorial ou ártico) bem como dois fatores de seleção (lobos e limitação alimentar).

Responda cada uma das questões abaixo:

1. Insira inicialmente um amigo bem como um novo coelho portando uma mutação de pelo marrom com caráter dominante no ambiente equatorial. O que você pôde perceber quanto à proporção de coelhos brancos e marrons ao longo do tempo?

1. Faça o mesmo no ambiente ártico. Houve alteração expressiva na proporção de coelhos brancos e marrons? O que você pode concluir sobre a influência do ambiente sobre a seleção de cor dos coelhos?

1. Agora repita essas duas simulações inserindo os lobos como meio de seleção após a quarta gerações. O que você pode observar quanto à proporção de coelhos brancos e marrons ao longo do tempo nos dois ambientes? A que você atribui a alteração, se percebida?

1. Faça uma nova simulação sem os lobos e no ambiente equatorial alterando o caráter da mutação de dominante para recessivo. O que houve com a diferença de proporção da cor dos coelhos? Como você explica essa alteração?

1. Repita a simulação anterior, inserindo os lobos após a sexta geração. Houve mudança na seleção da caraterística recessiva? Por quê?

1. Dessa vez, insira inicialmente a mutação de dentes longos com caráter dominante. Compare as populações de coelhos de dentes curtos e longos. O que ocorre?

1. Repita a mesma simulação anterior, porém inserindo os lobos como meio de seleção após a quarta geração. Houve alteração na proporção de coelhos de dentes curtos e longos? O que isso diz sobre a influência dos lobos sobre a seleção desses caracteres?

1. Faça o mesmo, porém inserindo a limitação de comida como meio de seleção ao invés dos lobos. O que ocorre com a seleção do caractere “tamanho de dente”? A que você atribui essa diferença em relação às duas simulações anteriores.

1. A mutação cauda longa agrega alguma vantagem ou desvantagem nesta população? Porque?

1. Que conclusões você pôde tirar a partir das simulações realizadas quanto a influência de diversos fatores sobre a seleção de caracteres? Como isso dialoga com a teoria da seleção natural proposta por Darwin?