Persistência e divergência populacional impulsionadas por mudanças ambientais
Dinâmica evolucionária. Mudanças ambientais. Persitência. Especiação.
A evolução da vida acompanha a dinâmica do nosso planeta Terra. Da deriva continental
às eras glaciais, eventos geológicos moldaram a superfície e o clima da Terra, influenciando
a história evolutiva das populações. Muito mais recentemente, a espécie humana também
se tornou capaz de grandes modificações no planeta. O aumento da temperatura global, a
alteração do curso dos rios e o uso cada vez maior da terra são alguns exemplos de ativi-
dades humanas que exercem grande pressão sobre outras espécies. Neste trabalho, utilizamos
modelos evolutivos estocásticos para estudar dois aspectos da evolução impulsionados por
mudanças ambientais: persistência e divergência populacional. Persistência é a capacidade de
uma população sobreviver e se adaptar a mudanças ambientais drásticas, enquanto divergência
envolve o processo inicial de diferenciação que leva ao surgimento de novas espécies. Nossa
primeira abordagem sobre persistência trata do resgate evolutivo, um processo em que a adap-
tação reverte o destino de uma população fadada à extinção. Combianndo métodos analíticos
e simulação, mostramos a relação entre a probabilidade de extinção e o nível de estresse so-
bre a população. Investigamos a resposta evolutiva e sua relação com fatores demográficos
e genéticos, envolvendo crescimento populacional e epistasia, respectivamente. Na sequência,
passamos a estudar o processo de divergência à nível de espécies em uma população dividida
em duas ilhas, onde eventos ambientais geográficos determinam a possibilidade de troca de
indivíduos. Neste modelo neutro, apenas a taxa de migração entre as ilhas e os períodos inter-
mitentes de conectância e isolamento podem promover a divergência populacional, levando à
especiação. Registramos a dinâmica por meio de uma filogenia e mostramos como a taxa e o
modo de especiação estão relacionados ao tempo de isolamento. Por fim, estudamos a especi-
ação em um modelo de metapopulação sob flutuações ambientais, onde tanto a seleção quanto
a migração estão presentes. Realizamos uma análise estatística sobre diferentes conjuntos de
parâmetros para examinar a diversidade resultante. Em seguida, comparamos como diferentes
cenários de variações ambientais – incluindo a magnitude e a frequência dessas mudanças –
afetam a persistência e a divergência da metapopulação. Descobrimos que o padrão de espe-
ciação depende apenas do efeito líquido das perturbações ambientais, independentemente da
taxa em que os eventos ocorrem. Esperamos que a discussão deles possa nos dar uma visão
sobre os processos que afetam a diversidade e a resiliência da vida.