ORIGEM DAS ESPÉCIES (ESPECIAÇÃO) Prof. Victor Pessoa
ORIGEM DAS ESPÉCIES
(ESPECIAÇÃO)
Prof. Victor Pessoa
CLADOGÊNESE / ANAGÊNESE
* Considera-se, atualmente, a existência de dois mecanismos de
evolução: ANAGÊNESE e CLADOGÊNESE;
ANAGÊNSE = baseia-se na transformação progressiva de uma
espécie, com mudanças graduais que conduzem à adaptação evolutiva
(resulta da interação das mutações, recombinações gênicas e seleção
natural). A evolução por anagênese é comumente chamada de
microevolução. CLADOGÊNSE = processo em que populações isoladas diferenciam-se
no decorrer do tempo, originando duas novas espécies. Vale ressaltar
que processos anagenéticos ocorrem independentemente nas duas
populações, fazendo-as progressivamente distintas. Agora, as duas
populações (linhagens filogenéticas), que antes pertenciam à mesma
espécie, são designadas clados.
GRADUALISMO / EQUILÍBRIO PONTUADO
* GRADUALISMO FILÉTICO = a evolução ocorre de modo lento e contínuo,
com os seres vivos adaptando-se gradualmente aos ambientes (Darwin).
* EQUILÍBRIO PONTUADO = As populações passam longos períodos
evoluindo lentamente (sem alterações expressivas em suas
características); posteriormente, populações dessas espécies originariam
novas linhagens (novos clados), as quais se diferenciariam “rapidamente”
em novas espécies (Gould e Eldredge).
ESPÉCIE
* ESPÉCIES são grupos de populações naturais potencialmente capazes
de se cruzar e que estão reprodutivamente isoladas de outros grupos
semelhantes.
UNIDADE REPRODUTIVA – seus membros se cruzam entre si, mas não
com os de outras espécies.
UNIDADE ECOLÓGICA – apresentam características próprias e que
mantém relações bem definidas com o ambiente e com outras espécies.
UNIDADE GÊNICA – possui um patrimônio gênico característico, que não
se mistura com o de outras espécies e evolui independentemente.
SUBESPÉCIE OU RAÇAS
* São populações da mesma espécie que diferem em determinadas
características e estão adaptadas a ambientes diferentes. Na natureza,
porém, essas subespécies raramente se cruzam.
* Ocorre geralmente por processo de irradiação adaptativa;
1 - Isolamento geográfico de populações de uma mesma espécie;
2 - A ocorrência de novas mutações e a seleção de diferentes conjuntos
gênicos (em virtude das condições de cada ambiente) = mudanças
genéticas nas populações;
3 – O isolamento e a adaptação à condições particulares do ambiente em
que vivem conduzem a padrões de comportamento diferentes
(identidade de cada subespécie);
4 – A formação de subespécies corresponde a uma etapa do processo de
formação de novas espécies.
ESPECIAÇÃO
Etapas gerais do processo:
1 – Separação do conjunto gênico da espécie ancestral em subgrupos;
2 – Frequências dos alelos modificadas por forças evolutivas (mutação,
recombinação gênica, seleção natural, deriva gênica, migração);
3 – Acúmulo significativo de diferenças genéticas nas descendências;
4 – Interrupção do fluxo gênico nos subgrupos.
DERIVA GÊNICA (EFEITO GARGALO)
* Gargalos-de-garrafa populacionais ocorrem quando poucos
indivíduos sobrevivem a um evento aleatório, provocando uma mudança
das frequências alélicas na população.
A população original apresenta frequências
aproximadamente iguais dos alelos azuis e
brancos
Um evento ao acaso ocasiona mudança
ambiental que reduz acentuadamente o
tamanho da população
Os indivíduos sobreviventes têm frequencias alélicas
diferentes da população original
O PRINCÍPIO DO FUNDADOR
* Acontece quando alguns poucos indivíduos pioneiros colonizam uma
nova região. A população resultante não apresentará todos os alelos
presentes na população de onde partiram os pioneiros, mas apenas
aqueles carreados pelos mesmos.
* Partindo do princípio de que as espécies surgem normalmente por
CLADOGÊNESE, ou seja, por diversificação de uma espécie
ancestral, distinguem-se dois processos de especiação:
ALOPÁTRICA
SIMPÁTRICA
ESPECIAÇÃO
ALOPÁTRICA
* Ponto de partida: ISOLAMENTO
GEOGRÁFICO de duas populações de uma
espécie ancestral.
Isolamento geográfico
Isolamento reprodutivo (cruzamentos deixam de ocorrer)
Novos conjuntos gênicos formados (mutações)
Seleção natural atua de modo diferenciador nas duas populações
(seleção de conjuntos gênicos diferentes)
Troca de genes entre as populações não é mais possível
ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA
ESPECIAÇÃO DICOPÁTRICA
ESPECIAÇÃO PERIPÁTRICA
OBSERVAÇÃO!
* Especiação DICOPÁTRICA (do grego di, dois, e patriae, lugar de
nascimento) = duas novas espécies se formam pela separação
geográfica dos indivíduos de uma espécie ancestral em duas
populações.
* Especiação PERIPÁTRICA (do grego peri, ao redor) = formação de
novas espécies a partir do isolamento de populações em áreas
marginais de uma população original.
ESPECIAÇÃO
SIMPÁTRICA
Surgimento de novas espécies sem que haja
isolamento geográfico!
* Umas das explicações para este tipo de especiação seria a ocorrência
de SELEÇÃO DISRUPTIVA. Neste caso, o favorecimento dos indivíduos
com fenótipos extremos para uma característica poderia levar à
diferenciação de conjuntos gênicos distintos dentro da mesma população,
podendo levar ao isolamento reprodutivo.
OBSERVAÇÃO!
* Novas espécies podem ser formadas,
também, como consequência de
MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS ocorridas
durante as divisões celulares, alterando,
assim, o número de cromossomos das
futuras gerações.
* Especiação por POLIPLOIDIA = exemplo
de especiação simpátrica muito comum
em plantas do que em animais.
MECANISMOS DE ISOLAMENTO
REPRODUTIVO
PRÉ-ZIGÓTICOS
PÓS-ZIGÓTICOS
Impedem que indivíduos de espécies diferentes
troquem genes por meio de cruzamentos
* MECANISMOS DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO PRÉ-ZIGÓTICOS
Isolamento de habitat (ou espacial)
Indivíduos de espécies diferentes podem selecionar lugares no ambiente
para viver, como resultado, estão isolados reprodutivamente pela sua
localização.
Vive nas savanas
Vive nas florestas
Isolamento sazonal (ou temporal)
Normalmente ocorre quando o período de acasalamento de duas
espécies não coincide.
Plantas de uma mesma região,
cujas flores amadurecem em diferentes
estações
Isolamento comportamental (ou etológico)
* Os indivíduos desempenham atividades de pré-acasalamento
específicas da espécie;
* Tem grande importância nos animais que exibem rituais do
acasalamento.
O macho do pavão exibe sua cauda colorida para a fêmea;
esta só aceita machos que executem a corte própria da
espécie
Isolamento mecânico
* Quando há incompatibilidade entre seus órgãos reprodutores
(tamanho ou forma dos órgãos genitais, impedindo a cópula;
* Em plantas fanerógamas (gimnospermas e angiospermas) pode haver
a não germinação do tubo polínico no estigma da outra flor.
* MECANISMOS DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO PÓS-ZIGÓTICOS
Inviabilidade do híbrido
Os zigotos híbridos podem não se desenvolver normalmente ou ainda a
prole híbrida apresentar-se estéril (meiose anormal / pouco
desenvolvimento das gônadas).
+ =
Cavalo (Equus caballus) Jumento (Equus asinus) Mula ou burro
(híbrido estéril)