Seleção natural
Seleção natural é o processo proposto por Charles Darwin e Alfred Wallace, os dois responsáveis pela teoria da evolução por seleção natural. A alta fecundidade e a recorrente competição pela sobrevivência em cada espécie geram o pressuposto para esse processo. Outros mecanismos de evolução das espécies incluem a deriva genética, o fluxo gênico, as mutações e o isolamento geográfico.
A seleção natural age sobre o fenótipo. O fenótipo é determinado por um trecho genômico do indivíduo, conhecido como genótipo, e também pelo ambiente em que o organismo vive, e as interações entre os genes e o ambiente. Frequentemente, a seleção natural age em características específicas de um indivíduo e os termos fenótipo e genótipo são algumas vezes usados especificamente para indicar essas características específicas. A maioria das características são influenciadas pelas interações de muitos genes, mas algumas características são governadas por um único gene nos moldes das Leis de Mendel. Variações que ocorram em um de muitos genes que contribuem para uma característica podem ter somente pequenos efeitos no fenótipo, produzindo um continuum de valores fenotípicos possíveis; o estudo desses padrões de hereditariedade tão complexos é chamado de genética quantitativa. Quando organismos diferentes em uma população possuem genes diferentes para a mesma característica, essas variações genéticas são denominadas de alelos.
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O termo "seleção natural" apresenta pequenas diferenças de definição em contextos diferentes. Em termos simples, a seleção natural é mais frequentemente definida como operando em características hereditárias, mas pode algumas vezes referir-se a diferenciais no sucesso reprodutivo de fenótipos independente se esses fenótipos são hereditários. A seleção natural é "cega" no sentido de que o nível de sucesso reprodutivo é uma função do fenótipo e não se sabe até que âmbito aquele fenótipo é hereditário; seguindo o uso inicial feito por Darwin O termo é frequentemente usado para se referir tanto às consequências da seleção cega quanto aos seus mecanismos. É algumas vezes útil explicitar as diferenças entre mecanismos da seleção e seus efeitos; quando essa distinção é importante, cientistas definem a seleção natural especificamente como "aqueles mecanismos que contribuem para a seleção de indivíduos que se reproduzem," sem se importar se a base da seleção é hereditária. Isso é algumas vezes referido como "seleção natural fenotípica".
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O que faz com que uma característica tenha mais probabilidade de permitir a sobrevivência de seu portador depende muito de fatores ambientais, incluindo predadores da espécie, fontes de alimentos, estresse abiótico, ambiente físico e assim por diante. Quando os membros de uma espécie se tornam geograficamente separados, enfrentando diferentes ambientes, adaptam-se fazendo com que tais indivíduos, separados, venham a desenvolver fenótipos diferenciados. Após um longo tempo, essas características poderão ter se desenvolvido em diferentes vias de tal modo que eles não poderão mais se intercruzar, em um ponto que serão considerados como de espécies distintas. Essa é a razão de uma espécie, por vezes, separar-se em múltiplas espécies, em vez de simplesmente ser substituída por uma nova (a partir disso Darwin sugeriu que todas as espécies atuais evoluíram de um ancestral em comum). Além disso, alguns cientistas especulam que uma adaptação que pode permitir ao organismo ser mais adaptável no futuro tende a se espalhar mesmo que não proporcione nenhuma vantagem específica a curto prazo.
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Um exemplo bem conhecido da seleção natural em ação é o desenvolvimento de resistência a antibióticos em microorganismos. Os antibióticos vêm sendo usados para lutar contra doenças provocadas por bactérias desde a descoberta da penicilina por Alexander Fleming em 1928. Populações naturais de bactérias contêm, entre seus vastos números de membros individuais, considerável variação em seu material genético, primeiramente um resultado de mutações. Quando expostas a antibióticos, um espectro das bactérias morrem rapidamente, mas algumas não são afetadas por aqueles antibióticos e são por assim dizer, selecionadas e aumentarem suas populações exageradamente destruindo o principio de "Quorum sensing" onde as próprias bactérias controlam suas populações; gerando desequilíbrios metabólicos e infecções sobretudo a partir do microbioma do intestino, e outras bactérias simplificadas ou defeituosas podem possuir ou desenvolver mutações que as fazem ser um pouco menos suscetíveis aos efeitos dos antibióticos, podendo estas sobreviver e deixar muitos descendentes tão defeituosos como elas.
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A seleção pode ser dividida de várias maneiras, por seu efeito sobre os traços genéticos, diversidade genética, ciclo de vida que atua, unidade de seleção ou pelo recurso de disputa. A seleção tem inúmeros efeitos sobre os traços, sendo dividida em seleção estabilizadora, seleção direcional, e a seleção separativa. A seleção estabilizadora atua para manter características aprazíveis estáveis e, no caso mais simples, todos desse plano são seletivamente desvantajosos. A seleção direcional propicia valores extremos de um traço. Já a seleção separativa age alterando o traço em mais de uma direção. Em síntese, se as propriedades são quantitativas e univariadas, tanto os níveis de traços mais altos como os mais baixos são favorecidos Em sucessão, a seleção pode ser dividida de acordo com o seu efeito na diversidade genética. A seleção purificadora é oposta a mutação do novo, que introduz nova variação. Em contraponto, a seleção de equilíbrio atua para manter a variação genética em uma população. A seleção também pode ser classificada pela unidade de seleção. A seleção individual age sobre o indivíduo, no sentido de que as adaptações são para a melhora do indivíduo, e resultam da seleção entre os próprios indivíduos. A seleção de genes atua diretamente no nível do gene. A seleção de grupos, se ocorrer, age em grupos de organismos, partindo da presunção de que os grupos se multiplicam de maneira análoga aos genes e indivíduos. Há um debate em curso sobre o grau em que a seleção de grupos ocorre na natureza. Finalmente, a seleção pode ser classificada de acordo com o recurso em disputa. A seleção sexual resulta da competição por companheiros. A seleção sexual procede da fecundidade, por vezes, por meio da viabilidade. A seleção ecológica é a seleção natural por qualquer outro meio que não seja seleção sexual, como seleção de parentesco, e competição. Parafraseando Darwin, a seleção natural às vezes é definida como seleção ecológica, caso em que a seleção sexual é considerada um mecanismo separado.
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Darwin esboçou sua teoria primeiramente em dois manuscritos não publicados escritos em 1842 e 1844, sendo mais completamente desenvolvido em A Origem das Espécies, em especial, Capítulo 4, ou seja, A seleção natural ou a perseverança do mais capaz. Nesse capítulo ele escreveu: Darwin termina seu livro com uma passagem frequentemente citada: "Há grandiosidade nesse modo de ver a vida, com suas diversas forças, tendo surgido a partir de umas poucas formas de vida ou de uma única; e que, enquanto este planeta tem orbitado de acordo com as leis fixas da gravidade, de um início tão simples infinitas formas mais belas e maravilhosas evoluíram, e continuam a evoluir."
Teorias pré-darwinianas
Vários filósofos antigos expressaram a ideia de que a Natureza produzia uma grande variedade de criaturas, aparentemente de forma aleatória, e que somente as criaturas que conseguiam prover-se e reproduzir-se com sucesso sobreviveriam; exemplos bem conhecidos incluem Empédocles e seu sucessor intelectual Lucrécio, enquanto ideias relacionadas foram posteriormente refinadas por Aristóteles. Outro componente importante da seleção natural, a luta pela sobrevivência, foi primeiramente descrita por Aljaiz no século IX. Tal argumento clássico foi reintroduzido no século XVIII por Pierre Louis Maupertuis e outros, incluindo o avô de Charles Darwin, Erasmus Darwin. Entretanto, esses precursores tiveram pouca influência na trajetória do pensamento evolucionário depois de Charles Darwin.
Hipótese de Darwin
Entre 1832 e 1844, Charles Darwin esboçou sua teoria da evolução por meios de seleção natural como uma explicação para a adaptação e especiação. Ele definiu a seleção natural como um "princípio no qual cada pequena variação [ou característica], se benéfica, é preservada". O conceito era simples mas poderoso: indivíduos mais aptos ao ambiente têm mais chances de sobreviver e reproduzir-se. E enquanto existir algum tipo de variação entre eles, ocorrerá uma inevitável seleção de indivíduos com as variações mais vantajosas. Se as variações são hereditárias, um diferencial no sucesso reprodutivo irá acarretar uma evolução progressiva de uma dada população particular de uma espécie, e populações que evoluem ficando suficientemente diferentes, podendo acabar se tornando espécies diferentes.
Síntese evolutiva moderna
Somente após a integração de uma teoria da evolução com uma complexa apreciação estatística das leis (redescobertas) de hereditariedade de Mendel foi que a seleção natural se tornou geralmente aceita por cientistas. Os trabalhos de Ronald Fisher (que desenvolveu a linguagem matemática e a seleção natural nos termos essenciais dos processos genéticos), J. B. S. Haldane (que introduziu o conceito de 'custo' da seleção natural), Sewall Wright (que elucidou a natureza da seleção e da adaptação), Theodosius Dobzhansky (que estabeleceu a ideia de que mutações, ao criarem diversidade genética, supriam o material bruto para a seleção natural), William Hamilton (que concebeu a seleção parentada), Ernst Mayr (que reconheceu a importância chave do isolamento reprodutivo para a especiação) e de muitos outros formou a síntese evolucionária moderna, cimentando a seleção natural como a fundação da teoria evolucionária, o que permanece até hoje.
Conversão gênica enviesada
Recentemente, pesquisas conduzidas por um grupo de cientistas na Universidade de Uppsala, comparando o genoma humano com os de outros primatas, sugerem a existência de um processo que, ao contrário da seleção natural, não privilegiaria as mutações genéticas por seu benefício adaptativo. Este processo, denominado BCG (do inglês Biased genic conversion), em português chamado de conversão gênica enviesada, seria o responsável pela aceleração na evolução de determinados genes em detrimento de outros, independentemente de serem benéficos ou não, contrariando a visão darwinista tradicional.
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Talvez a proposta mais radical da teoria de Darwin da evolução por seleção natural seja que "formas elaboradamente construídas, tão diferentes umas das outras, e interdependentes de uma forma tão complexa" evoluíram a partir das formas mais simples de vida por uns poucos princípios simples. Essa proposta fundamental inspirou alguns dos mais ardorosos defensores — e provocou a mais profunda oposição. Em seu modelo explicativo, a seleção natural não precisa de uma intervenção divina como variável independente, o que provoca reação de diversos grupos religiosos. Além disso, muitas teorias de seleção artificial foram propostas sugerindo que os fatores de aptidão econômica e social atribuídos por outros seres humanos ou por seu ambiente construído são de certa forma biológicos ou inevitáveis (Darwinismo social). Outros sustentam que houve uma evolução de sociedades análoga àquela das espécies. As ideias de Darwin, juntamente com as de Freud, Adam Smith e Marx, são consideradas por muitos historiadores como tendo uma profunda influência no pensamento do século XIX e desafiado as escolas de pensamento racionalista e o fundamentalismo religioso que prevaleciam na Europa. No século XXI, países como Turquia restringem o aprendizado da teoria da evolução e da seleção natural por consequência a carreira universitária. O ser humano continua sendo influenciado pela evolução. Mesmo em uma sociedade monógama, os humanos estão sujeitos à seleção sexual, um aspecto essencial na teoria da evolução de Charles Darwin. Por esse conceito, o sucesso de um indivíduo é medido pela quantidade de descendentes que ele deixa. Assim, suas características genéticas são deixadas para as gerações seguintes e tendem a se perpetuar na espécie.
