Quando o sexo compensa seu custo?

Baseado no artigo de Hamilton et al. (1990). Simula a dinâmica de reprodução sexual e assexual em uma população de hospedeiros que interage com diversas espécies de parasitas. Cada hospedeiro possui um genótipo haploide que inclui um gene determinante do modo reprodutivo (sexual ou assexual) e blocos de loci responsáveis pela defesa contra os parasitas. Os parasitas, por sua vez, possuem genótipos haploides que interagem com os loci de defesa dos hospedeiros.

A cada geração, cada hospedeiro é pareado ao acaso com um indivíduo de cada espécie de parasita. O fitness do hospedeiro é calculado pela capacidade de defesa contra esses parasitas. Da mesma forma, os parasitas são pareados com hospedeiros, e seu fitness é medido pela capacidade de infectá-los.

Após a seleção dos indivíduos com pior desempenho, as populações são repovoadas a partir dos sobreviventes. Indivíduos que se reproduzem sexualmente têm metade da chance de se reproduzir em comparação aos assexuados (devido ao custo duplo da reprodução sexual).

Hamilton, W. D., Axelrod, R., & Tanese, R. (1990). Sexual reproduction as an adaptation to resist parasites (a review). Proceedings of the National Academy of Sciences, 87(9), 3566–3573.

Parâmetros do Modelo

H

Tamanho da População de Hospedeiros.

n_paras

Número de Espécies de Parasitas.

k

Número de Loci de Defesa por Parasita.

P

Tamanho da População de Cada Parasita.

d

Taxa de Mortalidade dos Hospedeiros.

dp

Taxa de Mortalidade dos Parasitas.

m_host

Taxa de Mutação dos Hospedeiros.

m_paras

Taxa de Mutação dos Parasitas.

r

Taxa de Recombinação.

n_gen

Número de Gerações (após o Período Assexuado).

grace_period

Período Assexuado (gerações).

Objetivos do Modelo

A simulação busca explorar como a reprodução sexual pode aumentar a variabilidade genética e, consequentemente, a capacidade de adaptação dos hospedeiros frente à pressão dos parasitas. Em contrapartida, a reprodução assexual, embora mais eficiente em termos numéricos, pode reduzir a variabilidade e, assim, a capacidade de resposta a desafios ambientais.