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Especiação
CURSO: Licenciatura em Ciências Biológicas
DISCIPLINA: Biologia Geral
PROFESSORA: Dra. Jaqueline Figuerêdo Rosa
Processo evolutivo
de formação de
novas espécies!
O que é ESPECIAÇÃO?
robsonbarbieri.blogspot.com
ESPECIAÇÃO
Processo evolutivo de formação de novas espécies!
O que é Espécie?
robsonbarbieri.blogspot.com
portaldodog.com.br
x
abrilveja.files.wordpress.com
São da mesma espécie? Por quê?
Canis familiaris Felis catus
São da mesma espécie? Por quê?
4.bp.blogspot.com
Canis familiaris
São da mesma espécie? Por quê?
Canis familiaris (Husky Siberiano)
x
Canis lupus (Lobo)
pt.wikipedia.org veja.abril.com.br
ESPECIAÇÃO
Processo evolutivo de formação de novas espécies!
O que é Espécie?
robsonbarbieri.blogspot.com
Existem mais de 20 definições de espécies diferentes!!!
Diferem na aplicabilidade prática ou operabilidade e conteúdo teórico!!!
A definição de espécie depende do paradigma do(a) pesquisador(a)!!
Quanto ao tempo, os conceitos de espécie podem ser classificados em verticais ou horizontais.
Define a espécie num momento...
...quais indivíduos pertencem a quais espécies, naquele instante.
Define as espécies ao longo do tempo...
...quais indivíduos pertencem a quais espécies, o tempo todo.
História evolutiva das espécies e suas relações de parentesco (relações filogenéticas)
Ridley, 2007
Quanto ao tempo, os conceitos de espécie podem ser classificados em verticais ou horizontais.
História evolutiva das espécies e suas relações de parentesco (relações filogenéticas)
Ridley, 2007
Conceitos evolutivos e filogenéticos
✓ Conceito Fenético✓ Conceito Ecológico✓ Conceito Biológico
Conceito Fenético
Conjunto de indivíduos que são feneticamente semelhantese diferentes dos outros conjuntos de indivíduos.
Compartilham caracteres fenéticos!
São todos os caracteres observáveis ou mensuráveis de um organismo, incluindo os caracteres morfológicos,
microscópicos, comportamentais e fisiológicos.
É a definição dos Taxonomistas!É o mais prático de todos!
E é desprovido de teoria explicativa!
Conceito Fenético
Ridley, 2007
hbw.com
anda.jor.br
Conceito Fenético
Conjunto de indivíduos que são feneticamente semelhantese diferentes dos outros conjuntos de indivíduos.
Incorpora dois outros conceitos:
Conceito Tipológico: um espécie consiste em todos osindivíduos que parecem suficientemente com o espécime-tipoda espécie;
Conceito Morfológico: grupo de indivíduos que compartilhamum ou mais características morfológicas.
Conceito Ecológico
Conjunto de indivíduos que exploram o mesmo nicho.
Intervalo de condições (limites) toleráveis, conjunto de necessidades e o modo de vida único e particular que cada espécie explora no hábitat
Conjunto de recursos e hábitats explorados pelos membros de uma espécie!
de modo bastante simplificado
Esse é um conceito essencialmente teórico!!!E explica os agrupamentos fenéticos!
Conceito Ecológico
Conjunto de indivíduos que exploram o mesmo nicho.
Conjunto de recursos e hábitats explorados pelos membros de uma espécie!
de modo bastante simplificado
Parte dos caracteres fenéticos devem ser adaptações ao nicho! ?
Processos ecológicos e evolutivos, que controlam a divisão dos recursos e habitats, tendem a produzir os
agrupamentos fenéticos!
Características dos seres vivos que evoluiu por seleção natural e os tornam capazes de sobreviver e reproduzir melhor na natureza!
Conceito Biológico
Grupo de populações cujos indivíduos são capazes de cruzar e produzir descendentes viáveis e
férteis, estando reprodutivamente isolados de indivíduos de outras espécies.
Conceito Biológico
Grupo de populações cujos indivíduos são capazes de cruzar e produzir descendentes viáveis e
férteis, estando reprodutivamente isolados de indivíduos de outras espécies.
Expressão chave: Isolamento Reprodutivo
Existem barreiras de isolamento que impedem os membros de duas espécies diferentes de produzirem prole viável e fértil
São caracteres que EVOLUIRAM nas espécies e impedem o intercruzamento bem sucedido com indivíduos de espécies diferentes!
As barreiras podem ser pré-zigóticas ou pós-zigóticas.
Reece et al., 2015
Barreiras pós-
zigóticas
Reece et al., 2015
Reece et al., 2015
Conceito Biológico
Este é um conceito essencialmente teórico:
✓ Integra a taxonomia a genética de populações;
✓ E explica a homogeneidade dos caracteres genéticosdentro da espécie.
O fluxo gênico dentro e entre populações faz com que as populações evoluam juntas similaridade de caracteres.
Se houve isolamento reprodutivo... evolução independente...
diferenciação de caracteres.
Entretanto....
É o conceito mais difundido...
...a teoria da especiação é baseada nele.
Quais os problemas do Conceito Biológico?
Conceito Biológico
Especiação é a evolução do isolamento reprodutivo entre duas ou mais populações
✓ Não se aplica a espécies assexuadas e fósseis;✓ Pouco prático;✓ Existem pares de espécies diferentes morfológica e
ecologicamente que cruzam e produzem híbridosbastante viáveis e férteis;
Reece et al., 2015
Os conceitos Fenético, Ecológico e Biológico quase sempre reconhecem as mesmas espécies na natureza!!
Normalmente eles concordam:
✓Sobre quais espécies existem na natureza;
✓Sobre as forças biológicas que as explicam!!
Organismos adaptados ao mesmo nicho
Feneticamentesemelhantes
Características fenéticas
compartilhadas
sejam porque
São as adaptações
tendem a cruzar
Seleção Natural favorecerá Cruzamentos
entre
Mas existem controvérsias entre os conceitos...
Conceito Fenético x Conceito Biológico
Espécies crípticas: diferem reprodutivamente mas não
morfologicamente
Drosophila persimilis
Drosophila pseudoobscura
xmetazoa.ensembl.org
Espécies politípicas: espécies com várias formas
distintas
Heliconius erato
Mas existem controvérsias entre os conceitos...
Conceito Ecológico x Conceito Biológico
Reece et al., 2015
Canis familiaris (Cão)
x
Canis lupus (Lobo)
pt.wikipedia.org veja.abril.com.br
Conceito Ecológico x Conceito Biológico
Mas existem controvérsias entre os conceitos...
Será que as espécies são
agrupamentos reais?
robsonbarbieri.blogspot.com
Será que as espécies são agrupamentos reais?
A espécie é uma representação do real
...a natureza é está subdividida em espécies......e os indivíduos estão agrupados nessas espécies.
As espécie são divisões artificiais de um contínuo natural
...os indivíduos existem......as espécies são elaborações da mente humana semrepresentação no mundo real.
Realismo
Nominalismo
Processo evolutivo
de formação de
novas espécies!
O que é ESPECIAÇÃO?
robsonbarbieri.blogspot.com
... por meio de dois grandesconjuntos de processos:
✓ Anagênese✓ Cladogênese
Anagênese
Conjunto de processos que
promove modificação na “forma” de
qualquer ramo filético, sem
provocar a subdivisão do ramo.
ana = de baixo
para cima
génesis =
origem
Linhares &
Gewandsznajder, 2011
Conjunto de populações que
apresentam fluxo gênico!
Anagênese
Conjunto de processos que
promove modificação na “forma” de
qualquer ramo filético, sem
provocar a subdivisão do ramo.
ana = de baixo
para cima
génesis =
origem
Mudanças sucessivas e graduais no
conjunto gênico de uma espécie.
Linhares &
Gewandsznajder, 2011
Cladogênese
A fragmentação do ramo
filético em dois ou mais
ramos isolados que
passam a evoluir
independentemente.
clados = ramos,
divisão
génesis =
origem
Linhares & Gewandsznajder, 2011
Cladogênese
Conjunto de processos
que resulta na divisão de
uma espécie em duas ou
mais espécies
descendentes
efetivamente isoladas
umas das outras.
clados = ramos,
divisão
génesis =
origem
Linhares & Gewandsznajder, 2011
Gera diversidade de
espécies!
A anagênese e a cladogênese são complementares!
Nesse caso, a anagênese
ocorre independentemente
nas duas populações, o
que as levam a tornarem-se
progressivamente
distintas.
Duas ou mais populações de uma mesma espécie,
isoladas, diferenciam-se no decorrer do tempo,
originando novas espécies!
Amabis & Martho, 2010
A anagênese e a cladogênese são complementares!
Amabis & Martho, 2010
Duas ou mais populações de uma mesma espécie,
isoladas, diferenciam-se no decorrer do tempo,
originando novas espécies!
A teoria da especiação depende do isolamento (geográfico ou
reprodutivo) entre populações!!!
Especiação é a evolução do isolamento reprodutivo
entre duas espécies!
Existem três modelos de especiação que diferem quantoao isolamento geográfico das populações em especiação:
✓ Alopátrica(allos = outro; patra = pátria)
✓ Parapátrica(para = ao lado; patra=pátria)
✓ Simpátrica(syn = junto; patra = pátria)
Isoladas geograficamente
Na mesma área geográfica
Distribuídas de continuamente
ib.usp.br
Especiação Alopátrica
Primeiro passo para a formação de novas espécies é o
isolamento geográfico entre populações de uma
espécie ancestral!
allos =
outro,
diferente
patra =
lugar de
nascimentoib.usp.br
Uma barreira ambiental que impeça ou diminuía a valores mínimos a dispersão ou o fluxo gênico
O isolamento geográfico surge por...
Uma barreira extrínseca surge e subdivide uma população
Alguns indivíduos migram através de uma barreira existente e
colonizam uma área inabitada.
Brown e Lomolino, 2006
O isolamento geográfico surge por...
Especiação Vicariante Especiação peripátrica
Brown e Lomolino, 2006
Linhares & Gewandsznajder, 2011
Especiação alopátrica vicariante
Linhares & Gewandsznajder, 2011
Especiação alopátrica vicariante
Reece et al., 2015
Brown e Lomolino, 2006
Especiação alopátricafundador
(Peripátrica)
Evidência da Especiação alopátricaO experimento com Drosophila pseudopbscura
Ridley, 2007
metazoa.ensembl.org
Evidência da Especiação alopátricaO experimento com Drosophila pseudopbscura
Reece et al., 2015
Evidência da Especiação alopátricaO experimento com Drosophila pseudopbscura
Ridley, 2007
Especiação simpátrica
Duas espécies surgem sem isolamento geográfico,
a especiação ocorre na mesma região!
syn = juntos patria = lugar
de nascimentoib.usp.br
É necessário uma barreira reprodutiva...
... O fluxo gênico deve ser reduzido:
✓ Poliploidia
✓ Diferenciação de habitat
✓ Seleção sexual
Especiação simpátrica por poliploidia
Um erro na divisão celular resulta em um conjunto
extra de cromossomos.
Reece et al., 2015
Os tetraploides estão isolados dos diploides porque a
descendência triploide tem fertilidade reduzida!
Resultante de uma espécie só!
Autopoliploide
Resultante da hibridização!
Alopoliploide
Propaga-se assexuadamente
Isolado reprodutivamente das espécies ancestrais pelo
número cromossômicoReece et al., 2015
Especiação simpátrica por poliploidia
Reece et al., 2015
Especiação simpátrica por poliploidia
Especiação simpátrica por seleção sexual
Os mecanismos pelos quais as fêmeas escolhem os machos influenciam na especiação se contribuem
para o isolamente pré-zigótico.
Pundamilia pundamilia
Pundamilia nyererei
Fêmeas cruzam com machos da própria espécie
Fêmeas cruzam sem preferência de macho
Peixes Ciclídeos do lago Vitória (África)
Reece et al., 2015
Especiação simpátrica por diferenciação de habitat
Uma subpopulação explora um habitat ou um recurso não utilizado pela população parental.
Rhagoletis pomonella(Mosca de fruta da America do Norte)
Árvores espinheiras
defesavegetal.net/rhagpo
br.depositphotos.com
✓ Moscas que se alimentam em macieiras, se reproduzem nas macieiras;
✓ Amadurecimento mais rápido das maças selecionou moscas com desenvolvimento mais rápido.
nemicind.com
Isolamento reprodutivo
Especiação Parapátrica
Duas ou mais espécies surgem sem isolamento
geográfico, as populações divergem por adaptação
a ambientes diferentes dentro de um continuun na
faixa de dispersão da espécie ancestral!
para = ao
lado
patria = lugar
de nascimentoib.usp.br
Anthoxanthum odoratum
keyserver.lucidcentral.org ib.usp.br
Os pardais domésticos (Passer domesticus) são maiores nas regiões mais frias.
Ridley, 2007
Bibliografia indicada para leitura mínima:
GONZÁLEZ, F. O problema da espécie 150 anos depois de Aorigem. In: ABRANTES, P. C. (Org.). Filosofia da Biologia. PortoAlegre: Artmed, 2010. cap. 5, p. 97-122;
REECE, J. B. et al. A Origem das espécies. In: REECE, J. B. et al.Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. cap.24, p. 500-518;
RIDLEY, M. Conceitos de Espécie e variação intra-específica. In:RIDLEY, M. Evolução. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. cap 13,p. 375-406
RIDLEY, M. Especiação. In: RIDLEY, M. Evolução. 3. ed. PortoAlegre: Artmed, 2006. cap 14, p. 407-446
