Questão 2 Fuvest 2024 - 2ª fase - dia 2
Os indivíduos da mariposa Biston betularia apresentam variação de coloração que vai desde tons mais claros até mais escuros. Populações dessa mariposa na Grã-Bretanha apresentavam uma maior frequência de fenótipos mais claros antes da Revolução Industrial (RI). Com o avanço da RI, a liberação maciça de fuligem pelas máquinas tornou mais escuras as superfícies onde as mariposas pousavam, como as árvores e estruturas urbanas. Com isso, o número de indivíduos de fenótipos mais claros diminuiu. O esquema a seguir sintetiza esse fenômeno.
Com base no texto e no esquema, e considerando que o tamanho da população de mariposas permaneceu inalterado depois da RI, responda:
a) Qual é o processo evolutivo envolvido nas mudanças da frequência dos fenótipos ao longo do tempo, passando de uma predominância dos mais claros (antes da RI) para uma predominância dos mais escuros (depois da RI)?
b) Cite o fator biótico que explica a diminuição de fenótipos mais claros. Justifique a sua resposta.
c) No gráfico da folha de respostas, a abcissa indica o fenótipo (de mais claro a mais escuro), e a ordenada indica a frequência de indivíduos. A linha tracejada é a síntese do padrão de distribuição dos fenótipos pré-RI. No mesmo gráfico, represente a curva de distribuição dos fenótipos pós-RI.
O melanismo industrial é um mecanismo evolutivo que evidencia a ocorrência da seleção natural, já que as mudanças no ambiente refletem nas pressões seletivas e provocam alterações na frequência de fenótipos e de genótipos na população de mariposas da espécie Biston betularia.
Os líquens são bioindicadores de poluição e estão presentes em áreas não poluídas. Essa associação entre fungos e algas apresenta coloração clara e torna o tronco das árvores mais claros, o que facilita a camuflagem de mariposas com fenótipos mais claros e a fuga da predação. Com a Revolução Industrial, a liberação de fuligem tornou as estruturas urbanas e os troncos das árvores mais escuros, o que favoreceu a camuflagem de mariposas com fenótipos mais escuros (Figura 1). Assim, após a Revolução industrial, com a mudança no ambiente e, consequentemente, na pressão seletiva, aquelas com o fenótipo claro se tornaram mais visíveis aos predadores, enquanto as escuras aumentaram a taxa de sobrevivência por meio da camuflagem no ambiente poluído, dificultando a predação. Por meio da reprodução, as formas melânicas aumentaram em quantidade na população.
Figura 1. Mariposas da espécie Biston betularia com fenótipo escuro (camuflada) e com fenótipo claro (não camuflada) em tronco de árvore escurecido pela fuligem.
A mudança na frequência fenotípica das mariposas e nas frequências gênicas indicam ocorre o processo de evolução, que nesse caso se associa à ocorrência de seleção natural.
a) A mudança na frequência fenotípica associada ao melanismo industrial está relacionada ao processo evolutivo denominado seleção natural. Os indivíduos que possuem a coloração que facilita a camuflagem fogem da predação, sobrevivem e se reproduzem, o que leva ao aumento do seu fenótipo vantajoso na população. Assim, o fenótipo mais escuro, que é favorecido por camuflagem em ambiente poluído, aumenta em frequência na população, enquanto o claro, que era favorecido em ambiente não poluído, reduz em frequência na população. Além disso, cabe ressaltar que como um dos fenótipos extremos (fenótipo escuro) é favorecido, trata-se de um caso de seleção natural direcional.
b) No controle do crescimento populacional há fatores de resistência abióticos e bióticos. Dentre os fatores bióticos, como as interações ecológicas entre os seres vivos, aquele que explica a diminuição dos indivíduos com fenótipos mais claros é relação desarmônica de predação dos insetos, pela redução da capacidade de camuflagem causada pela mudança na coloração do tronco das árvores e outras superfícies urbanas.
c) Com a ocorrência de seleção natural direcional e aumento da frequência de fenótipos escuros o gráfico que ilustra o padrão de distribuição dos fenótipos pós-RI é representado por:
