O documento discute o caso da mariposa apimentada (Biston betularia) e sua variação em cores claras e escuras como um exemplo de evolução biológica através da seleção natural. Embora haja evidências sólidas de evolução biológica, a evidência de que a predação diferencial por aves é o principal agente de seleção é apenas circunstancial. Algumas das críticas ao caso incluem a artificialidade de alguns experimentos iniciais, mas acusações de fraude não são bem fundamentadas.

1. Ecologia de Populações
Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
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popecologia@hotmail.com

2. A Mariposa Apimentada
Declínio de um Discípulo
Darwiniano

3. Biston betularia betularia

4. carbonaria

5. A Mariposa Apimentada
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.

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

7. 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.

8. Prólogo
Até 1895, 98% da população Mancuniana foi
preta
1896: Tutt propus a preda;cão diferencial por
aves como o agente responsável
Haldane (1924) demonstrou que: carbonaria
1.5 vezes o aptidão de f. betularia para
explicar seu aumento
1950s: os experimentos de marcação – soltura
e recaptura de Kettlewell sobre a predação
deixam resultados recíprocos.

9. 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

11. Porcentagem de mariposas obscuras
Ano
Seleção contra o Melanismo

12. 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

13. 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

15. 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
apimientada.

16. Componentes da estória
Duas formas
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

17. 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‟

18. 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”.‟

19. Donald Frack
1999: Peppered moths in black and
white. No site: „Anticreation List‟,
anticreation@talkorigins.org

22. 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‟.

23. 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‟.

24. 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.‟

25. O lugar da mariposa
apimentada na evolução
Proporciona provas da evolução
biológica?
Proporciona prova da evolução
Darwiniana (evolução pela seleção)?
A predação por aves é o agente principal
da seleção diferencial?

26. 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

27. 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.

28. 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].

29. 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

30. A Mariposa Apimentada
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.

31. A Mariposa Apimentada
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.

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

33. Floresta poluída Floresta não poluída
Tronco
Junção de ramo
Número de 50 indivíduos predados
6.17
clara obscura clara obscura
A Mariposa Apimentada

34. A Mariposa Apimentada
Outras mariposas também escolham
onde descança.
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.

35. A Mariposa Apimentada

36. A Mariposa Apimentada
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.

37. A Mariposa Apimentada
6.19

38. A Mariposa Apimentada
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.

39. 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.

40. 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.
A Mariposa Apimentada

41. As Criticas Pseudo-científicas
Fritura de mariposas
Morcegos comem mais mariposas
maduras do que as aves
A Mariposa Apimentada

42. Predação por morcegos
Forma Voaram e Sem vôo Capturado
foram dentro de por
nunca 10 minutos morcegos
vistas mais
carbonaria 114 35 51
betularia 107 39 54
A Mariposa Apimentada

43. 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‟.
A Mariposa Apimentada

44. 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?
A Mariposa Apimentada

45. 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 Mariposa Apimentada

46. Mariposa Apimentada

47. Os experimentos de barril de
Kettlewell
fundo betularia carbonaria totais
Preto 20 38 58
Brando 39 21 60
totais 59 59 118

48. Cilindros de Howlett e Majerus
onde betulari insularia carbonaria totais
a
preto 58 30 70 158
branco 20 7 14 41
piso 21 5 36 62
totais 99 42 120 261
A Mariposa Apimentada

49. 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

50. 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
A Mariposa Apimentada

51. 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 Apimentada

52. 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”.
A Mariposa Apimentada

53. 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
religão, não na aula da biologia.
A Mariposa Apimentada

54. 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‟.
A Mariposa Apimentada

55. A Mariposa Apimentada