Seleção natural – mudança da frequência alélica (mariposa Biston)

BiologiaEvoluçãoIdades 17–18

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Uma população de mariposas pousa nos troncos das árvores: os genótipos AA e Aa têm asas escuras, aa tem asas claras, e cada genótipo tem seu próprio valor adaptativo (taxa de sobrevivência até a reprodução). A cada geração, indivíduos são eliminados segundo o valor adaptativo, os alelos são transmitidos e ocorre mutação A ⇄ a com uma taxa pequena; um gráfico acompanha a frequência alélica ao longo das gerações comparada com a curva teórica de Δp. Os alunos arrastam os valores adaptativos, trocam a cor da casca para inverter o sentido da seleção e veem o alelo favorecido aumentar com o tempo.

Aula: Teoria sintética da evolução: seleção natural e mutação alteram a frequência alélica na população

O que mostra

A seleção natural altera as frequências alélicas porque os genótipos diferem em valor adaptativo, isto é, na chance de sobreviver até se reproduzir. Aqui, asas escuras (AA, Aa) ou claras (aa) camuflam melhor ou pior conforme a cor da casca, como aconteceu com a mariposa Biston durante a poluição industrial. A cada geração, a simulação remove mariposas de acordo com o valor adaptativo e forma a geração seguinte com os alelos das sobreviventes. A frequência p do alelo A simulada é comparada com a previsão teórica Δp, mostrando tanto a direção imposta pela seleção quanto a deriva ao acaso em populações pequenas.

Como usar

Comece com os valores adaptativos padrão e clique em Próxima geração algumas vezes; depois deixe a simulação correr e veja p subir acompanhando a curva teórica. Clique em Mudar cor da casca para trocar os valores de AA e aa e inverter a direção da seleção. Compare execuções com Tamanho da população N pequeno e grande, e iguale os três valores adaptativos para ver o que acontece sem seleção.

Parâmetros que você pode mudar

Valor adaptativo de AA (asas escuras) 0–1
Valor adaptativo de Aa (asas escuras) 0–1
Valor adaptativo de aa (asas claras) 0–1
Tamanho da população N 50–2000 indivíduos
Frequência inicial do alelo A 0,01–0,99
Taxa de mutação A ⇄ a por geração 0–0,01

Perguntas para explorar

Por que a seleção contra as mariposas claras aa elimina o alelo a muito lentamente quando ele fica raro?
O que acontece com as frequências alélicas quando os valores adaptativos de AA, Aa e aa são iguais?
Por que uma população de 50 mariposas se afasta mais da curva teórica do que uma de 2000?

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