Questão 2 (3º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2018
A figura A abaixo mostra o claro dimorfismo sexual que ocorre na espécie de besouro neotropical Dynastes hercules (besouro-hércules), um dos maiores besouros do mundo. Nos machos, protuberâncias cefálicas e torácicas formam estruturas semelhantes aos chifres de alguns mamíferos. Um estudo mostrou que, nessa espécie, há três tipos de machos geneticamente distintos, P, M e G, que diferem apenas quanto ao tamanho médio dos "chifres" (figura B). Os dados na figura C indicam a capacidade de machos dos três tipos de copular com fêmeas. Testes genéticos mostraram ainda que 85% dos filhotes em cada geração têm machos do tipo G como pais.
C
| Tipo de macho | Capacidade de cópula |
|---|---|
| P | 70 |
| M | 85 |
| G | 100 |
Capacidade de cópula de cada tipo de macho (% de encontros com uma fêmea que resultam em cópula)
a) Os "chifres" são parte do esqueleto do besouro-hércules macho. Cite duas características do esqueleto de artrópodes e duas diferenças em relação ao esqueleto de vertebrados.
b) Darwin acreditava que diferenças entre animais machos e fêmeas como as mostradas na figura A surgem durante a evolução como consequência da seleção sexual, um tipo especial de seleção natural. Defina seleção natural. Utilizando os dados fornecidos acima, explique por que a característica masculina dimórfica do besouro-hércules é uma adaptação, fruto da seleção natural.
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a) Os artrópodes têm esqueleto externo (exoesqueleto), formado por uma cutícula rica em quitina, que reveste todo o corpo e protege contra a perda de água e contra predadores. Esse exoesqueleto é rígido e não acompanha o crescimento do animal. Por isso o artrópode precisa fazer muda (ecdise) para crescer. Os "chifres" do besouro são projeções dessa cutícula.
O esqueleto dos vertebrados difere em dois pontos:
- É interno (endoesqueleto), coberto por músculos e pele, e não externo.
- É formado por tecido ósseo e/ou cartilaginoso, com células vivas, e não por quitina. Ele cresce junto com o animal, sem necessidade de mudas.
Resposta: exoesqueleto quitinoso e com mudas (ecdise) nos artrópodes; nos vertebrados, endoesqueleto de osso/cartilagem que cresce continuamente.
b) Seleção natural é o processo pelo qual, numa população com variabilidade hereditária, os indivíduos com características que lhes dão maior chance de sobreviver e deixar descendentes têm maior sucesso reprodutivo. Assim, essas características se tornam mais frequentes ao longo das gerações.
No besouro-hércules, os três tipos de macho diferem geneticamente apenas no tamanho do "chifre", então a variação é hereditária. O tamanho do chifre aumenta de P (cerca de 4,5 cm) para M (cerca de 6,2 cm) e para G (8,0 cm). A capacidade de cópula também aumenta: 70% em P, 85% em M e 100% em G. Machos com chifres maiores copulam mais, deixam mais descendentes e transmitem os genes do chifre grande. Isso é confirmado pelo fato de 85% dos filhotes terem pais do tipo G. Como o chifre grande aumenta o sucesso reprodutivo, ele é uma adaptação, fixada por seleção natural (sexual), e a frequência dos machos G tende a aumentar.
Resposta: seleção natural é a reprodução diferencial de indivíduos com variantes hereditárias vantajosas. O chifre grande é adaptação porque os machos G, com chifre maior, copulam mais (100%) e geram 85% dos filhotes.
Assuntos: artrópodes e esqueleto, seleção natural e seleção sexual.
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