Princípio de Fisher - Fisher's principle

O princípio de Fisher é um modelo evolucionário que explica por que a razão sexual da maioria das espécies que produzem descendentes por meio da reprodução sexuada é de aproximadamente 1: 1 entre machos e fêmeas . AWF Edwards observou que é "provavelmente o argumento mais célebre da biologia evolutiva ".

O princípio de Fisher foi delineado por Ronald Fisher em seu livro de 1930, The Genetics Theory of Natural Selection (mas foi incorretamente atribuído como original a Fisher). Fisher expressou seu argumento em termos de gastos dos pais e previu que os gastos dos pais em ambos os sexos deveriam ser iguais. As relações sexuais de 1: 1 são, portanto, conhecidas como "Fisherianas", e aquelas que não são 1: 1 são "não Fisherianas" ou "extraordinárias" e ocorrem porque quebram as suposições feitas no modelo de Fisher.

Explicação básica

WD Hamilton deu a seguinte explicação simples em seu artigo de 1967 sobre "Razões sexuais extraordinárias", dada a condição de que machos e fêmeas custam quantias iguais para produzir:

1. Suponha que nascimentos masculinos sejam menos comuns do que femininos.
2. Um macho recém-nascido tem melhores perspectivas de acasalamento do que uma fêmea recém-nascida e, portanto, pode esperar ter mais descendentes.
3. Portanto, pais geneticamente dispostos a produzir machos tendem a ter mais netos do que a média.
4. Portanto, os genes para as tendências produtoras de machos se espalham e os nascimentos masculinos se tornam mais comuns.
5. À medida que se aproxima a proporção sexual de 1: 1, a vantagem associada à produção de machos morre.
6. O mesmo raciocínio é válido se as fêmeas forem substituídas por machos. Portanto, 1: 1 é a razão de equilíbrio.

Na linguagem moderna, a proporção de 1: 1 é a estratégia evolutivamente estável (ESS).

Despesa parental

Fisher escreveu a explicação descrita por Eric Charnov e James J. Bull como sendo "caracteristicamente concisa" e "enigmática": no Capítulo 6: "Reprodução Sexual e Seleção Sexual ":

Em organismos de todos os tipos, os jovens são lançados em suas carreiras dotados de uma certa quantidade de capital biológico derivado de seus pais. Isso varia enormemente em quantidade nas diferentes espécies, mas, em todas, houve, antes que a prole fosse capaz de levar uma existência independente, certo gasto de nutrientes além, quase universalmente, de algum gasto de tempo ou atividade, que o os pais são induzidos por seus instintos a fazerem em benefício de seus filhos. Consideremos o valor reprodutivo dessa prole no momento em que esse gasto parental em seu nome acaba de cessar. Se considerarmos o agregado de uma geração inteira dessa prole, fica claro que o valor reprodutivo total dos machos neste grupo é exatamente igual ao valor total de todas as fêmeas, porque cada sexo deve fornecer metade da ancestralidade de todas as gerações futuras da espécie. Disto se segue que a proporção dos sexos se ajustará de tal maneira, sob a influência da Seleção Natural, que o gasto total dos pais com os filhos de cada sexo será igual; pois se assim não fosse e o gasto total incorrido na produção de machos, por exemplo, fosse menor do que o gasto total incorrido na produção de fêmeas, então, uma vez que o valor reprodutivo total dos machos é igual ao das fêmeas, seguir-se-ia que esses pais, cujas tendências inatas os levaram a produzir machos em excesso, produziriam, pelo mesmo gasto, uma quantidade maior de valor reprodutivo; e, em conseqüência, seriam os progenitores de uma fração maior de gerações futuras do que os pais com uma tendência congênita para a produção de fêmeas. A seleção aumentaria assim a proporção dos sexos até que os gastos com os homens se tornassem iguais aos das mulheres.

Desenvolvimento do argumento

O princípio de Fisher é um dos primeiros exemplos de um modelo no qual os genes para uma maior produção de ambos os sexos tornam-se igualados na população, porque cada sexo fornece exatamente metade dos genes de todas as gerações futuras.

O princípio de Fisher está enraizado no conceito de seleção dependente da frequência, embora o princípio de Fisher não seja a seleção dependente da frequência per se . A seleção dependente da frequência, neste cenário, é a lógica de que a probabilidade de um indivíduo ser capaz de procriar depende da frequência do sexo oposto em relação ao seu próprio sexo. Foi descrito pela primeira vez por Darwin em 1871 .

O princípio de Fisher estende a dependência da frequência para explicar como a seleção natural pode agir sobre os genes que afetam a frequência dos netos de um indivíduo sem afetar a frequência de seus filhos. Fisher previu que os pais investirão seus recursos igualmente entre cada sexo de seus filhos, porque cada sexo fornece exatamente a metade dos genes de todas as gerações futuras. Como resultado, os genes que fazem com que os pais invistam desigualmente nos sexos tenderão a ser contrariados. Fisher estava ciente de que em humanos nascem mais meninos, mas os meninos também têm maior probabilidade de morrer na infância. Como consequência, ele raciocinou que, como os pais tendem a investir menos nos meninos - porque mais meninos morrem antes do final do período de cuidado parental -, há uma taxa maior de nascimentos masculinos para igualar o investimento parental em cada sexo.

O princípio de Fisher também é um precursor da teoria evolutiva dos jogos . RH MacArthur (1965) sugeriu pela primeira vez a aplicação das proporções entre os sexos a linguagem da teoria dos jogos , e isso foi posteriormente adotado por WD Hamilton (1967), que denominou o ponto de equilíbrio de " estratégia imbatível ". A estratégia imbatível de Hamilton foi refinada por John Maynard Smith e George R. Price (1973) em seu conceito de estratégia evolutivamente estável , ou seja, uma que não pode ser invadida por uma estratégia mutante.

O conceito de gasto parental de Fisher (agora denominado investimento parental ), desenvolvido particularmente por Robert Trivers , é agora um conceito importante em ecologia .

Fontes de Fisher

A pesquisa histórica de AWF Edwards mostrou que, embora a ideia tenha sido atribuída a Fisher, Charles Darwin formulou originalmente um argumento semelhante na primeira edição de The Descent of Man, mas removeu-o para a segunda edição - Fisher tinha apenas uma cópia do segunda edição - e cita Darwin em The Genetics Theory of Natural Selection .

Carl Düsing, da Universidade de Jena, publicou um argumento semelhante em três trabalhos entre 1883-1884, que é essencialmente idêntico ao modelo posterior de Shaw e Mohler. Tem-se argumentado que o argumento de Darwin e o de Fisher são diferentes, pois Darwin assume a monogamia, enquanto o de Fisher não; o mesmo autor afirma que o argumento de Fisher é muito parecido com o de Dusing, exceto que Fisher introduziu a ideia de investimento parental e calculou a proporção de sexos que deveria existir na idade de independência, que pode preceder a idade de reprodução.

Referências

Leitura adicional

Como o argumento mais célebre da biologia evolucionária , (Edwards, 1998, pp. 564–569), o princípio de Fisher é um grampo dos livros populares de ciência sobre evolução. Por exemplo, veja:

• Gould, Stephen Jay (2002). The Structure of Evolutionary Theory . pp. 648–649, 678, 692.

• Dawkins, Richard ; Wong, Yan (2004). "O Conto do Selo". O Conto do Ancestral: Uma peregrinação ao amanhecer da vida (edição revisada e ampliada). Boston, MA: Houghton Mifflin Company. ISBN 0-618-00583-8.

Para aqueles que desejam um tratamento mais avançado, consulte

• Pen, Ido; Weissing, Franz J. (2002). "capítulos 1 e 2". Em Hardy, Ian CW (ed.). Proporções sexuais: conceitos e métodos de pesquisa .