Evolução da História de Vida

A teoria da história de vida explica a evolução do cronograma de crescimento, reprodução e morte como o resultado da seleção natural agindo sobre as compensações (trade-offs) entre os componentes da aptidão (fitness).

Definition

A evolução da história de vida é o estudo de como a seleção natural molda o momento e a magnitude do investimento de um organismo em crescimento, reprodução e sobrevivência ao longo de sua vida. Ela trata as características da história de vida como adaptações que maximizam a aptidão sujeitas a compensações fisiológicas e ecológicas.

Scope

Este tópico abrange as principais características da história de vida, idade e tamanho na maturidade, número e tamanho da prole, esforço reprodutivo e tempo de vida, as compensações que os ligam, a otimização do sucesso reprodutivo ao longo da vida e a teoria evolutiva da senescência.

Core questions

• Quais compensações restringem a evolução das características da história de vida?
• Como a seleção otimiza a idade e o tamanho na maturidade e o número de descendentes?
• Por que a senescência evolui em vez da sobrevivência indefinida?
• Como fatores ambientais, como o risco de mortalidade, moldam as estratégias de história de vida?

Key theories

Compensações e otimização da história de vida

Como os recursos são finitos, o aumento do investimento em um componente da aptidão reduz outros, então a seleção otimiza o cronograma de alocação que maximiza o sucesso reprodutivo ao longo da vida em um determinado ambiente.

Teoria evolutiva da senescência

O envelhecimento evolui porque a força da seleção enfraquece com a idade, permitindo que mutações deletérias de ação tardia se acumulem e favorecendo alelos que impulsionam a reprodução precoce ao custo da sobrevivência posterior (pleiotropia antagônica).

Mechanisms

As características da história de vida evoluem sob compensações porque a energia e o tempo alocados a uma função não estão disponíveis para outra, como o custo da reprodução que reduz a sobrevivência futura. Modelos de otimização preveem a idade e o tamanho na maturidade, o tamanho da ninhada e o esforço reprodutivo que maximizam a aptidão, dadas as taxas de mortalidade e crescimento. A alta mortalidade extrínseca favorece a maturação precoce e o alto esforço reprodutivo, enquanto a baixa mortalidade favorece a reprodução tardia e a longevidade. A senescência evolui porque a seleção é mais fraca em idades avançadas, permitindo que mutações deletérias de ação tardia persistam e favorecendo alelos de pleiotropia antagônica que beneficiam a juventude em detrimento da velhice.

Clinical relevance

A teoria da história de vida é central para a medicina evolutiva, explicando a evolução do envelhecimento humano, as compensações subjacentes ao momento reprodutivo e ao risco de doenças, e por que algumas características que auxiliam a aptidão no início da vida contribuem para doenças na vida adulta.

History

Medawar e Williams desenvolveram a teoria evolutiva da senescência na década de 1950 através do acúmulo de mutações e da pleiotropia antagônica. A teoria da história de vida foi unificada através de modelos de otimização e compensação nas décadas de 1970-1980 e sintetizada por Stearns e Roff em 1992.

Debates

Medição e interpretação de compensações

Detectar compensações na história de vida em populações reais é difícil porque a variação na aquisição de recursos pode mascarar as compensações de alocação subjacentes, complicando os testes empíricos.

Key figures

• George C. Williams
• Peter Medawar
• Stephen Stearns
• Derek Roff

Seminal works

• stearns1992
• roff1992
• futuyma2017

Frequently asked questions

Por que os organismos não se reproduzem o máximo possível?

Porque a reprodução é custosa: investir mais na reprodução atual geralmente reduz a sobrevivência e a reprodução futura, então a seleção favorece um equilíbrio que maximiza o sucesso reprodutivo ao longo da vida, não a produção instantânea.

Por que os organismos envelhecem?

Porque a força da seleção natural diminui com a idade, mutações prejudiciais de ação tardia podem se acumular e genes que melhoram a reprodução precoce podem ser favorecidos mesmo que causem deterioração mais tarde, levando à evolução da senescência.