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Especiação

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de especiação

A especiação é um processo dentro da evolução que leva à formação de novas espécies distintas que são reprodutivamente isoladas uma da outra.

A anagênese, ou “evolução filética”, ocorre quando a evolução atua para criar novas espécies, que são distintas de seus ancestrais, ao longo de uma única linhagem, através de mudanças graduais nas características físicas ou genéticas. Nesse caso, não há divisão na árvore filogenética. Por outro lado, “especiação” ou cladogênese surge de um evento de divisão, onde uma espécie pai é dividida em duas espécies distintas, geralmente como resultado de isolamento geográfico ou outra força motriz envolvendo a separação de populações.

O isolamento reprodutivo que é parte integrante do processo de especiação ocorre devido a barreiras reprodutivas, que são formadas como conseqüência de diferenças genéticas, comportamentais ou físicas que surgem entre as novas espécies. Estes são mecanismos pré-zigótico (pré-acasalamento), por exemplo, diferenças nos rituais de namoro, genitália não compatível ou gametas, que são incapazes de fertilizar entre espécies. Como alternativa, eles são pós-zigótico (pós-acasalamento), por exemplo, mortalidade por zigoto ou produção de filhos estéreis. O isolamento reprodutivo leva ao reforço da distinção entre espécies por meio de seleção natural e seleção sexual.

Tipos de especiação

Especiação alopátrica

A especiação alopátrica ocorre quando os membros de uma população se tornam geograficamente isolados um do outro, na medida em que a troca genética, através do acasalamento, é evitada ou interferida. Isso pode ser resultado de mudanças geográficas, como a formação de uma montanha por um vulcão, formação de ilhas, separação de habitat por geleiras e rios ou fragmentação de habitat causados pela atividade humana. Como alternativa, os membros da espécie podem emigrar, resultando em separação populacional por dispersão; Isso é comumente conhecido como vicaria.

As populações separadas passam por divergência em características genotípicas ou fenotípicas como resultado de diferentes pressões seletivas que atuam sobre populações. Isso leva a seleção natural a causar desvio genético à medida que surgem mutações nas populações. Com o tempo, as populações separadas podem desenvolver recursos morfologicamente distintos devido à adaptação ao seu novo ambiente. As características podem se tornar tão distintamente diferentes que ocorre o isolamento reprodutivo, impedindo a consanguinidade das populações e formando novas espécies. Se as populações se tornarem suficientemente diferentes para serem classificadas como novas espécies, mas não distintas o suficiente para que o isolamento reprodutivo ocorra, as espécies podem voltar ao contato e acasalar, produzindo híbridos.

A extensão do efeito que as barreiras geográficas podem ter sobre uma população geralmente depende da capacidade de dispersão do organismo; Por exemplo, a nova formação de um rio em uma paisagem criaria uma barreira intransitável para pequenos mamíferos, insetos e répteis terrestres. No entanto, pássaros e mamíferos maiores provavelmente se dispersariam do outro lado do rio com facilidade.

Um exemplo elegante de especiação alopátrica, que primeiro inspirou Charles Darwin a desenvolver a teoria da evolução e da seleção natural, são as populações divergentes de tentilhões que habitam as Ilhas Galápagos e conhecidas como “Darwin’s Finches”. Darwin notou que cada uma das ilhas de Galápagos recebeu uma população de tentilhões, que, embora relativamente semelhante em morfologia (em comparação com outras espécies de aves), exibia pequenas diferenças em características como tamanho corporal, cor e comprimento ou forma do bico. Ele observou que havia diferentes fontes de alimentos disponíveis para os pássaros em cada uma das diferentes ilhas e chegaram à conclusão de que as diferenças na forma do bico eram uma adaptação para adquirir a fonte de alimento específica.

Especiação simpátrica

A especiação simpátrica é o processo evolutivo pelo qual as espécies são formadas a partir de uma única espécie ancestral, habitando a mesma área geográfica. Em contraste com a especiação alopátrica, as faixas de distribuição de espécies que evoluem através da simpatia podem ser idênticas ou só podem se sobrepor. Em vez da distância geográfica que aciona uma redução do fluxo gênico entre as populações, a simpatia ocorre quando os membros de uma população fazem uso de um novo nicho. Isso pode ocorrer, por exemplo, se um inseto herbívoro começar a se alimentar de uma fonte nova ou nova vegetal com a qual não foi associada ancestralmente, ou se uma nova espécie de planta for introduzida na faixa geográfica da espécie. Como os insetos geralmente reproduzem ou colocam ovos dentro do tipo de fruta em que nasceram, com o tempo, os indivíduos se especializavam em alimentar e acasalar em frutos específicos. Consequentemente, o fluxo gênico entre populações especializadas em diferentes frutas será reduzido, levando ao isolamento reprodutivo das populações. É possível que as populações também desenvolvam diferenças morfológicas à medida que se adaptam para explorar mais efetivamente o novo nicho. Embora a especiação simpátrica ocorra às vezes, é incomum, especialmente dentro de grandes organismos multicelulares.

Especiação parapátrica

A especiação parapátrica é um caso extremamente raro de especiação que ocorre quando uma população é distribuída continuamente dentro de uma área geográfica sem barreiras específicas ao fluxo de genes. No entanto, a população não se acalma aleatoriamente dentro da população, mas os indivíduos se acasalam mais comumente com seus vizinhos geográficos mais próximos, resultando em fluxo de genes irregulares. O acasalamento não aleatório pode aumentar a taxa de dimorfismo nas populações, nas quais são exibidas variadas formas morfológicas da mesma espécie. O resultado da especiação parapátrica é uma ou mais subpopulações distintas (conhecidas como ‘espécies irmãs’), que têm sobreposições pequenas e contínuas em sua faixa biogeográfica e são genotipicamente dimórficas.

Especiação peripatrica

A especiação peripátrica é uma forma de especiação alopátrica que ocorre quando as populações que se tornaram isoladas têm muito poucos indivíduos. Através desse processo, a população passa por um gargalo genético. Dentro da pequena subpopulação, os organismos capazes de sobreviver no novo ambiente podem transportar genes raros na população principal, mas que causam uma ligeira variação ao comportamento ou morfologia. Através de acasalamentos repetidos, a frequência destes, uma vez rara, genes aumenta na pequena população. Isso é conhecido como “efeito fundador”. Com o tempo, a característica determinada pelo gene se torna fixa na população, levando a uma espécie isolada que é evolutivamente distinta da população principal.

Especiação artificial

A especiação artificial é a forma de especiação que pode ser alcançada pela entrada da influência humana. Ao separar as populações e, assim, impedir a criação, ou por criação intencional de indivíduos com características morfológicas ou genotípicas desejadas, os humanos podem criar espécies novas e distintas. Isso também é conhecido como “seleção artificial”; A maioria dos animais e plantas domesticadas mais modernas sofreram seleção artificial.

Embora a evolução de nossas culturas e gado modernos tenha levado milhares de anos, é possível visualizar o processo de seleção artificial em espécies que têm ciclos de vida curta. A seleção artificial foi demonstrada de maneira mais eficaz em espécies de mosca de frutas (Drosophila melanogaster). Experimentos em que as moscas são colocadas em ambientes que contêm diferentes recursos ou habitats mostram as mudanças que ocorrem quando as moscas se adaptam a cada ambiente. Após várias gerações, as moscas são removidas da zona experimental e podem coabitar, embora as populações não possam acasalar devido ao processo de isolamento reprodutivo que ocorreu durante o isolamento.

Termos de biologia relacionados

  • Morfologia – Um ramo da biologia relacionada à estrutura, forma e características físicas de um organismo.
  • Genótipo – o conjunto de genes dentro do DNA responsável por características específicas.
  • População – A comunidade de animais ou plantas nas quais ocorre entre reprodução.
  • Espécies – O maior grupo de organismos nos quais os indivíduos podem criar e produzir filhos férteis.

Teste seu conhecimento

1. Se uma população de ratos for separada pela formação de um desfiladeiro profundo, isso pode resultar em: A. especiação peripatric B. Especiação artificial C. Especiação alopátrica D. especiação simpática

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. A especiação alopátrica ocorre quando as populações são separadas por uma barreira geográfica e não podem se dispersar facilmente pela barreira.

2. Especiação parapátrica seria menos provável que ocorra em: A. grandes mamíferos B. insetos C. bactérias D. Nenhuma das opções acima

Resposta à pergunta nº 2

A está correto. A especiação parapátrica é rara e requer interrupção extrema do fluxo de genes. É provável que grandes mamíferos não se especializem em um nicho em particular; Portanto, o novo nicho raramente seria adotado como um único recurso, e as adaptações genéticas ou morfológicas para explorar o nicho seriam desnecessárias.

3. Qual das alternativas a seguir não é um produto de isolamento reprodutivo? A. Genetalia não compatível B. Fértil de filhos C. Zygote Mortality D. Alterações nos rituais de namoro

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. O isolamento reprodutivo impede que as espécies recém -formadas acasalem ou se reproduzam com sucesso. Se os filhos férteis forem produzidos, o isolamento reprodutivo não ocorreu.

4. Especiação pode resultar em alterações em: A. Tamanho do corpo B. Comprimento da perna C. Vocalizações de canto de pássaros D. todas as opções acima

Resposta à pergunta nº 4

D está correto. A especiação pode levar a qualquer diferença na morfologia ou genótipo de uma espécie. É parcialmente responsável pela vasta diversidade de espécies que temos hoje.

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