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Dinâmica de populações espacialmente distribuídas e processos de especiação

Processo: 14/04036-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2014 - 30 de abril de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Marcus Aloizio Martinez de Aguiar
Beneficiário:Marcus Aloizio Martinez de Aguiar
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Assunto(s):Genética populacional  Sistemas dinâmicos  Evolução biológica  Distribuição espacial 

Resumo

Processos evolutivos podem levar a mudanças significativas nas características de uma espécie, incluindo sua ramificação em espécies reprodutivamente isoladas. Embora seja possível estudar esses processos considerando a dinâmica de uma única espécie inicial sujeita a influências externas, é desejável levar em conta interações entre espécies, que podem naturalmente incluir mecanismos de seleção natural e levar à coevolução do sistema. Neste projeto pretendemos avançar no desenvolvimento de modelos teóricos e computacionais em dinâmica de populações que possam descrever simultaneamente os componentes genéticos, ecológicos e geográficos de uma população isolada ou de duas ou mais populações interagindo via predação ou mutualismo. A característica importante desses modelos é a reprodução sexuada e o tratamento baseado em indivíduos. No caso de uma única espécie inicial pretendemos aprofundar o estudo de espécies em anel, onde há isolamento geográfico parcial, e modelar os ciclídeos dos lagos africanos, que sofreram recentemente processos rápidos de especiação. Um dos objetivos desses estudo é analisar o papel das frentes de expansão em processos de colonização com ou sem barreiras parciais. O estudo de coevolução será iniciado com um sistema predador-presa sem barreiras espaciais. O genoma da presa, além de ser importante na reprodução, também codifica o seu fenótipo, que consiste de uma quantidade de veneno que a protege do predador. O genoma do predador, por sua vez, codifica a resistência ao veneno da presa, criando uma corrida armamentista. Aqui poderemos compreender como a presença de seleção, incluída no balanço entre veneno das presas e na resistência dos predadores, altera a estabilidade das populações e os processos de especiação. A grande novidade desta formulação é o tratamento genético com reprodução sexuada e acasalamento assortativo, que é bastante diferente do mecanismo de clonagem utilizado para modelar vírus e bactérias. Do ponto de vista teórico pretendemos generalizar asequações e resultados anteriores sobre a evolução de frequências alélicas em populações com dois genes para um número arbitrário de genes. (AU)

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SIQUEIRA, KELLEN MANOELA; MARTINEZ DE AGUIAR, MARCUS ALOIZIO. Suppression of Fermi acceleration in composite particles. PHYSICA D-NONLINEAR PHENOMENA, v. 331, p. 81-88, SEP 15 2016. Citações Web of Science: 0.
SCHNEIDER, DAVID M.; MARTINS, AYANA B.; DE AGUIAR, MARCUS A. M. The mutation-drift balance in spatially structured populations. Journal of Theoretical Biology, v. 402, p. 9-17, AUG 7 2016. Citações Web of Science: 3.
LEMOS-COSTA, PAULA; PIRES, MATHIAS M.; ARAUJO, MARCIO S.; DE AGUIAR, MARCUS A. M.; GUIMARAES, JR., PAULO R. Network analyses support the role of prey preferences in shaping resource use patterns within five animal populations. OIKOS, v. 125, n. 4, p. 492-501, APR 2016. Citações Web of Science: 4.
GRIGOLO, ADRIANO; VISCONDI, THIAGO F.; DE AGUIAR, MARCUS A. M. Multiconfigurational quantum propagation with trajectory-guided generalized coherent states. Journal of Chemical Physics, v. 144, n. 9 MAR 7 2016. Citações Web of Science: 4.
DE AGUIAR, MARCUS A. M.; SCHNEIDER, DAVID M.; DO CARMO, EDUARDO; CAMPOS, PAULO R. A.; MARTINS, AYANA B. Error catastrophe in populations under similarity-essential recombination. Journal of Theoretical Biology, v. 374, p. 48-53, JUN 7 2015. Citações Web of Science: 3.

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