mariposa apimentada

A Mariposa Apimentada

O Declínio de um Discípulo Darwiniano

Ecologia de Populações

Prof. Dr. Harold Gordon Fowler

[email protected]


O exemplo clássico da evolução em ação. A mariposa apimentada ocorre em duas formas clara e obscura.

A forma obscura causada por uma mutação que ocorre espontaneamente.

As mariposas apimentadas desancam sobre árvores e dependem da camuflagem para proteção contra a predação.

Mariposa apimentada Em áreas sem poluição as árvores têm uma

cobertura de liquens e a forma clara é mais difícil visualizar.

Na metade do 1800 a poluição do ar nas cidades cobriram as árvores com fumaça.

Nas cidades a forma obscura aumentou em freqüência e a forma clara virou rara.

Prólogo Até 1895, 98% da população foi preta 1896: Tutt propus a predação diferencial por

aves como o agente responsável Haldane (1924) demonstrou que: carbonaria 1.5

vezes o aptidão de f. betularia para explicar seu aumento

1950: os experimentos de marcação – soltura e

recaptura de Kettlewell sobre a predação deixam resultados recíprocos.

Prólogo

Kettlewell demonstrou uma correlação entre as freqüências de carbonaria e os níveis de poluição

A mariposa apimentada vira o maior exemplo da evolução Darwiniana em ação

Durante os próximos 40 anos, mais detalhes foram pesquisados, mas nenhuma pesquisa questionou a interpretação de Kettlewell

Biston betularia

Seleção contra o Melanismo Po

rcent

age

m d

e m

aripo

sas

obsc

uras

Ano

O declínio da mariposa melânica

Após a implantação da legislação contra a poluição, a forma carbonaria começou declinar nos dois lados do Oceano Atlântico

A partir de 1998 a reputação da mariposa apimentada, como exemplo da evolução Darwiniana, ficou danificada

Por que? O declínio da reputação

As críticas têm justificação?

O status da mariposa apimentada como exemplo da evolução

Teoria de fraude e conspiração

O que precisa ser feito

Melanismo: Evolução em Ação

Comissionado pelo Oxford University Press em 1994. Publicado em 1998, 25 anos após do texto de Kettlewell

Meta: avaliar criticamente o melanismo animal e colocar as idéias em dia.

Dois capítulos lidam com a mariposa apimentada.

Componentes da estória

Duas formas morfológicas Controle genético Voam a noite, desancam a dia Pássaros, encontrando mariposas nos troncos

das árvores, comem as mariposas A predação por pássaros depende da

porcentagem críptica da mariposa A porcentagem críptica depende da poluição As freqüências dependem de uma balance entre

a seleção e a migração

Grant sobre Hooper

Grant (2002, Science): ‘O que aparece é uma avaliação quase científica da evidencia da seleção natural na mariposa apimentada (Biston betularia), muito do qual é duvidosa devido ao suspeito sem fim do autor de fraude’.

Coyne sobre Hooper

Coyne (2002, Nature): critica essa ‘teoria da conspiração’, mas afirma: ‘cientistas ambiciosos que ignoram a verdade em troca da fama e reconhecimento’, assim denegrindo um naturalista brilhante’.

Coyne sobre Hooper

Coyne concluía: ‘Importa, pelo menos nos Estados Unidos, porque os criacionistas promoveram os problemas com Biston como uma refutação da evolução. Ainda minha breve critica da estória ficou como lenha para a fogo da criação. Por associação e carência de distinguir claramente o fato da seleção do agente questionado da seleção, Hooper prestou um serviço péssimo a comunidade científica.’

A Resenha de Coyne na revista Nature

5 de novembro de 1998: resenha: Not black and white

‘…. Atualmente precisamos descartar Biston como um bom exemplo da seleção natural em ação…’

Robert Matthews (Sunday Telegraph 14/3/99): ‘Scientists pick holes in Darwin moth theory’

Donald Frack

1999: Peppered moths in black and white. No site: ‘Anticreation List’, [email protected]

mailto:[email protected]

Matthews

‘Os expertos da evolução já admitem que um dos exemplos mais queridos da teoria de Darwin, o ascensão e queda da mariposa apimentada, se baseia numa serie de erros científicos. Os experimentos usando a mariposa na década de 1950 e por muito tempo assumido proporcionar prova da seleção natural agora estão sem valor, porque foram produzidos para conseguir a resposta “certa”.’

O lugar da mariposa apimentada na evolução?

Proporciona provas da evolução biológica?

Proporciona prova da evolução Darwiniana (evolução pela seleção natural)?

A predação por aves é o agente principal da seleção diferencial?

A Evolução Biológica

Definida como as mudanças na matéria da herança (os genes) no tempo.

As mudanças na freqüência do gene carbonaria proporciona prova irrefutável da evolução biológica

Evolução Darwiniana

Fatos:

As formas são herdadas segundo as leis de Mendel

As freqüências das formas variam no tempo e no espaço

Existe uma correlação entre as freqüências das formas e os níveis de poluição

As mudanças são rápidas demais para serem atribuídas a deriva genética aleatória.

Evolução Darwiniana

Esses fatos comprovam o papel da seleção

Hooper não pude encontrar uma alternativa, e admite: “É razoável pressupor que a seleção natural opera na evolução da mariposa apimentada.” [Hooper, 2002, p. 312].

O que isso tem a ver com as aves?

Mais 8 outros estudos Muitos desses estudos enfocaram as criticas

dos métodos de Kettlewell Nenhum estudo rechaçou as conclusões

qualitativas de Kettlewell As teorias alternativas (Poluentes mutagênicos,

vantagem fisiológico inerente) não se ajustam aos dados

O único agente que tem apoio empírico é a predação por aves


Kettlewell realizou seus experimentos famosos onde ele colou mariposas sobre troncos obscuros e troncos claros e demonstrou que o fundo influencia a sobrevivência.

Porém, na natureza as mariposas raramente pousam sobre os troncos de árvores.

As mariposas escolham descansa em áreas sombreadas onde os ramos juntam ao tronco.

Se a escolha do lugar é adaptiva as mariposas nesses lugares devem sofrer menos predação do que aquelas sobre os troncos.


Num experimento no qual mariposas mortas foram afixadas a troncos de árvores ou sob ramos, os pássaros consumaram menos mariposas sob os ramos.


6.17

clara clara obscura obscura

Tronco Junção de ramo

Núm

ero

de 5

0 ind

ivíduo

s pr

edados

Floresta poluída Floresta não poluída


Outras mariposas também escolham onde descansam.

A mariposa clara geralmente descanse geralmente fica com a cabeça por acima e as asas cobrindo o corpo.

Essas mariposas preferem árvores claras para pousar.


Pietrewicz e Kamil (1977) testaram se as escolhas feitas pela mariposa foram vantajosa seletivamente.

Eles treinaram Cyanocitta cristata responder a transparências das mariposas ao bicar um botão para receber uma recompensa alimentar quando vieram uma mariposa.


6.19


Os resultados demonstram que Cyanocitta cristata vê mariposas claras em árvores claras, especialmente quando a mariposa desanca com a cabeça orientada por acima.

Por isso, as escolhas da mariposa aparentemente diminuam o risco de detecção por predadores visuais.


Sumario

O caso da mariposa apimentada proporciona provas irrefutáveis da evolução biológica pelo processo da seleção natural. Existem evidencias circunstanciais fortes que a predação diferencial por aves é a agente principal da seleção, a evidencia ainda é somente circunstancial.

A Natureza das Criticas

As criticas científicas da artificialidade (como o ‘efeito da ave e mesa’, não as freqüências naturais, as mariposas transloucadas podem se comportar de forma diferente, e outras possibilidades.

Criticas pseudo-científicas.

Invenção ou fraude dos dados.


As Criticas Pseudo-científicas

Fritura de mariposas

Morcegos comem mais mariposas maduras do que as aves


Predação por morcegos

Forma Voaram e foram nunca vistas mais

Sem vôo dentro de 10 minutos

Capturado por morcegos

carbonaria

114 35 51

betularia 107 39 54


As acusações de fraude de Hooper?

Ford a Kettlewell no 1 de julho: ‘é uma pena que as recapturas não foram melhores ... Mas eu não acredito que os resultados prestarão ….’

A interpretação dessa frase por Hooper: ‘Agora espera que você apresenta números descentes.’

Hooper responde o 1 de julho. Ela afirma: ‘o que passou entre o último dia de junho e o primeiro dia de julho de 1953 virou a mesa’.


Comentários sobre e alternativas a fraude

Aumento das recapturas não coincide com a chegada da carta

Muitos fatores podem alterar as capturas de mariposas em armadilhas

Aumento de 0.117 a 0.267 Coincide com um aumento de três vezes das solturas Matt Young demonstrou que o aumento não é

significante estatisticamente, e afirma que o aumento correlaciona com a redução da luz lunar

Os predadores podem ter ficado saciados, resultando no aumento da sobrevivência das mariposas soltas?


Seleção de Poleiros

Os experimentos de Kettlewell em 1954 com barreis de cidra

Propus hipóteses contrastantes ou conflitantes

Nenhuma replica

Nenhuma mudança de comportamento devido a manipulação


A M

ari

pos

a

Ap

imen

tad

a

Os experimentos de barril de Kettlewell

fundo betularia carbonaria totais

Preto 20 38 58

Brando 39 21 60

totais 59 59 118

Cilindros de Howlett e Majerus

onde betularia insularia carbonaria

totais

preto 58 30 70 158

branco 20 7 14 41

piso 21 5 36 62

totais 99 42 120 261


Explicando os dados

O modelo de Howlett demonstrou que a seleção do pano de fundo diferente depende das freqüências das formas

Grant e Howlett (1988) e Jones (1993) com dados demonstrando diferencias das preferências por populações diferentes

Kettlewell tal vez usou mariposas pretas e claras provenientes de populações diferentes, com comportamentos diferentes

É ali?

A hipótese de Tutt é provavelmente correta

Isso é porque a avaliação das pesquisas publicadas e minha experiência sinalam a certeza da hipótese


Ligação Genótipo - Fenótipo Nachman et al (2003): análise de associação dos

genes candidatos de camundongos de laboratório demonstrou que a mutação foi responsável para o melanismo adaptiva em camundongos selvagens

Técnica similar com a mariposa apimentada, usando os genes candidatos de Dropophila, Manduca ou Papilio

Avaliação de se são os mesmos os mutantes melânicos


A Mariposa Apimentado Tem Importância!

A Terra enfrenta os problemas enormes da sobre-população, recursos com oferta limitada, perda de habitats e extinção de espécies. Mais do que nunca, precisamos biólogos que entendem as complexidades dos sistemas ecológicos.

A evolução Darwiniana é um fato. E como falou o grande genético Russo (Americano)? , Theodore Dobzhansky:, “nada na biologia tem sentido exceto na luz da evolução”.


No fim

A evolução Darwiniana não depende do caso da mariposa apimentada, mas a mariposa apimentada é ainda um dos melhores exemplos da evolução pela seleção natural.

Os críticos do caso da mariposa apimentada devem aderir aos tópicos que conheçam. As crenças de criação devem estar nas aulas de religião, não na aula da biologia.


No fim

Lembre: a conclusão de livro Melanism: Evolution in Action (Majerus, 1998): ‘… a ascensão e declínio da mariposa apimentada melânica é que a predação diferencial por aves em regiões mais ou menos poluídas, junto com a migração, são os responsáveis primários, quase a exclusão de outros fatores’.


mariposa apimentada

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