Adaptação e Aptidão (Fitness)

Uma adaptação é uma característica moldada pela seleção natural para melhorar o desempenho em uma função específica, e a aptidão (fitness) é a medida da contribuição de descendentes de um organismo para as gerações futuras.

Definition

Uma adaptação é uma característica hereditária que surgiu e é mantida pela seleção natural porque aumenta a sobrevivência ou a reprodução em um ambiente particular. Aptidão (fitness) é a contribuição reprodutiva esperada de um genótipo ou fenótipo para a próxima geração, e é a quantidade que a seleção maximiza.

Scope

Este tópico abrange o conceito de adaptação como um produto da seleção passada, o significado e a medição da aptidão (fitness), os critérios usados para identificar adaptações, o papel das compensações (trade-offs) e restrições, e a crítica ao adaptacionismo ingênuo que distingue adaptações de subprodutos e características aleatórias.

Core questions

• Que evidência é necessária para demonstrar que uma característica é uma adaptação e não um subproduto?
• Como a aptidão (fitness) é definida e medida em organismos e ambientes?
• Como as compensações (trade-offs) e as restrições desenvolvimentistas e genéticas limitam a adaptação?
• Por que é uma falácia assumir que toda característica é otimamente adaptada?

Key theories

Adaptação por seleção natural

Características que melhoram a aptidão (fitness) relativa são favorecidas e refinadas ao longo das gerações, resultando na aparência de design; a demonstração rigorosa exige mostrar que a característica melhora o desempenho de uma função específica e surgiu por seleção para essa função.

Crítica ao programa adaptacionista

Nem toda característica é uma adaptação; algumas são subprodutos (spandrels), restrições ou consequências da deriva genética, e as hipóteses adaptativas devem ser testadas em vez de assumidas.

Mechanisms

A aptidão (fitness) integra a sobrevivência, o sucesso reprodutivo e a fecundidade na produção reprodutiva esperada e pode ser dividida em componentes e medida como aptidão relativa entre genótipos. A adaptação ocorre à medida que a seleção aumenta a frequência de alelos que melhoram uma função, mas é limitada por compensações (melhorar uma característica em detrimento de outra), por correlações genéticas e pleiotropia, e por restrições desenvolvimentistas e históricas. Distinguir uma verdadeira adaptação de um subproduto ou de uma característica neutra requer evidências comparativas, experimentais ou funcionais, em vez de mera plausibilidade.

Clinical relevance

Os conceitos de compensações (trade-offs) de aptidão (fitness) informam a medicina evolutiva, incluindo por que a senescência persiste e por que os patógenos equilibram a transmissão com a virulência; a compreensão da adaptação também orienta o design de estratégias de manejo de resistência e de melhoramento genético.

History

A crítica de Williams em 1966 aprimorou o conceito de adaptação, insistindo que ela deveria ser invocada apenas quando necessário e demonstrada por sua função. O artigo de Gould e Lewontin de 1979 sobre os "spandrels" desafiou o adaptacionismo acrítico, impulsionando uma abordagem mais rigorosa e de teste de hipóteses para as alegações de que as características são adaptações.

Debates

Com que facilidade as características devem ser interpretadas como adaptações?

O debate sobre o adaptacionismo diz respeito a quanto da forma de um organismo reflete a seleção otimizadora versus restrição, subproduto e acaso, e qual o padrão de evidência que as alegações adaptativas exigem.

Key figures

• George C. Williams
• Stephen Jay Gould
• Richard Lewontin

Seminal works

• williams1966
• gouldLewontin1979
• futuyma2017

Frequently asked questions

Toda característica é uma adaptação?

Não. Algumas características são subprodutos de outras características, consequências de restrições desenvolvimentistas ou genéticas, ou resultados da deriva genética; demonstrar adaptação requer evidência de seleção para uma função específica.

O que a aptidão (fitness) realmente mede?

A aptidão (fitness) mede a contribuição reprodutiva esperada de um genótipo ou fenótipo para as gerações futuras, combinando sobrevivência, sucesso reprodutivo e fecundidade, geralmente expressa em relação a outras variantes na população.