Espécies e especiação
A origem da diversidade biológica
Especiação
Gera espécies novas
Ocorre freqüentemente
Une macro e microevolução
Combina evolução, zoologia, ecologia e genética
Anagênese e cladogênese
Anagênese = evolução contínua gera uma espécie nova
Cladogênese = especiação de uma espécie ancestral em duas descendentes
Como uma espécie é formada?
Modelo alopátrico
Modelo simpátrico
Modelo parapátrico?
Modelo peripátrico?
Alopátrico Peripátrico Parapátrico Simpátrico
Especiação alopátrica
Sciurus
Grand Canyon como barreira geográfica
S. alberti S. kaibabensis
Especiação alopátrica
Nível do mar abaixa, forma istmos (Panamá)
Nível do mar aumenta, separa ilhas (Ilha Grande)
Especiação em série
Alpheus
Pares de um lado e de outro do Ístmo
Especiação alopátrica
Nível do mar abaixa, forma istmos (Panamá)
Nível do mar aumenta, separa ilhas (Ilha Grande)
Especiação de ilhas
Especiação alopátrica
Isolamento geográfico por uma barreira geográfica
Alguns indivíduos migraram e não conseguem voltar ao ponto inicial = dispersão
Organismos não se moveram mas uma barreira se originou na distribuição da espécie = vicariância
O que vai diferenciá-las?
Mutações serão diferentesDeriva atuará diferenciando as populações separadasParticularidades das populações (bottleneck)Populações podem estar sujeitas a pressões seletivas diferentesEfeito fundador (diferença na constituição do pool gênico pelo acaso)
O que vai prevenir a homogeneização?
A barreira geográfica
Se existir a troca de indivíduo por geração, a especiação não ocorrerá
Balanço entre deriva e proporção do pool gênico trocada
Diversidade de espécies
Regulada pelo conjunto de três fatores:
Acaso (dispersão, deriva, mutação)
Necessidade (seleção natural)
História (filogenia, herança)
Tristan da Cunha
Ano Evento N
1816 Colonização da Ilha 16
1855 Brigas internas causaram 33 (de 103) partir da Ilha 70
1885 População cresce 106
1885 Naufrágio mata 15 homens e suas famílias deixam a Ilha 91
1891 População se estabelece e começa a crescer 59
1961 Crescimento contínuo de 1891 270
Efeito fundador
Em quanto tempo acontece a especiação?
1 Milhão de anos
Pode ser mais rápida?
Pode ser instantânea?
Ammodramus
6 machos de uma ssp
O que fazer?
Coespeciação
Parasita especiando com especiação do hospedeiro
Difícil provar que houve transferência horizontal
Radiação adaptativa
Especiação em série
Diferenciação de nichos
Quase espécies
Híbridos
Quantas espécies temos aqui?
Será?
Zebróide numa fazenda do Quênia
WH X WH - 75%P1 X P1 - 95%P2 X P2 - 80%P1 X P2 - 77%
WH X P1 - 0%WH X P2 - 0%Especiação rápida
8 Poliquetas Nereisisolados da natureza há 40 anos (WH)
Isolados reprodutivamente da população original (P1 e P2) hoje
Especiação simpátrica
Poliploidização
Mudança de nichos ou de ambientes
Poliploidização em Oenotheralamarckiana
2N = 14
Especiação = popiploidização
Variante 2N = 28
O. gigas
Especiação simpátrica
Infestadora natural da árvore de Hawthorne
Quando o ambiente mudou
Em 1860 descoberta em macieiras (1960 emcereijeiras)
Hoje
Diferenças genéticas em 6loci entre as moscas de cada árvore
Espécies diferentes???Cruzamento entre os dois tipos de moscas só 6%
Moscas nascidas em qualquer árvore, preferem macieiras em agosto e hawthorne em setembro
Diferenças de tempo de maturação de frutos
MulasX
Equus caballus = 64 (égua) cromossomos
Equus asinus = 62 (jumento) cromossomos
Mula = 63 cromossomos
Equus caballus = 64 (cavalo) cromossomos
Equus asinus = 62 (jumenta) cromossomos
Burro = 63 cromossomos
=
Mulas
Estéril (apenas 4 férteis registradas)
307 tentativas de gravidez
Clonagem (Idaho Gem, 4 de maio 2003)
Equus caballus = 64 cromossomosEquus asinus = 62 cromossomos
Mula = 63 cromossomos
Mecanismos de isolamento reprodutivo
PRÉ-ZIGÓTICOSIsolamento temporal –reprodução em tempos diferentesIsolamento comportamental –comportamento não reconhecível por membros de outra espécieIsolamento mecânico –órgãos reprodutores não compatíveis
PÓS-ZIGÓTICOSInviabilidade de híbridos – Populações hibridizam, mas híbridos são inviáveisEsterilidade de híbridos –Populações hibridizam, híbridos são viáveis, mas inférteisBaixa adaptabilidade de híbridos
O que vêm primeiro?
Pós-zigóticos
Macho estéril
Regra de Haldane
Espécie
A definição de espécie é uma convenção não existe verdadeiro ou falso
Do latim, espécie = tipo
Comunicabilidade = estabilidade
Estabilidade = critério biologicamente relevante
O que é uma espécie?
Espécie existe?
Essa categoria é real ou é arbitrária?
E gênero, é arbitrário?
Tribo na Nova Guiné reconhece 174 spp de vertebrados, taxonomistas reconhecem 178 spp
O que é uma espécie?
Mais de vinte conceitos diferentes
Três eixos: Universalidade, Praticidade, Relevância biológica
Cada um dos conceitos têm pontos fortes e fracos em relação aos três eixos
Conceito Morfológico
Tipológico, filosofia de Platão – a presença de características semelhantes define uma espécie
Universal
Prático
Sem relevância biológica
Conceito Biológico
Mayr 1942
Espécies são grupos de indivíduos intercruzantes ou potencialmente intercruzantes que são isolados reprodutivamente de outros grupos
Capacidade de cruzamento define uma espécie
Conceito biológico
Pouco universal, pouco prático, alta significância biológica
Aplicável a espécies sexuais
Aplicável a espécies contemporâneas
Populações alopátricas?
Isolamento reprodutivo não é qualitativo
Ursos polares e marrons
Especiação críptica
Poucas características morfológicas
Especiação críptica
Esponjas, cnidários, etc.
SalvadorNoronha AItacuruçáPicinguabaFornoAnjosBúziosIlha do MelNoronha BFranceItalyPanama
12
3
nucula
5
.20 .33 .47 .60 .73 .87 1
Especiação e morfologia
Conceito ecológico
Define espécie pelo compartilhamento de um nicho ecológico
Baixa praticidade, baixa universalidade, média relevância biológica
Conceito comportamental
Define espécie pelo compartilhamento de uma SMRS (specific mate recognitionstrategy)
Estratégia de reconhecimento de parceiro
Alta significância biológica, baixa praticidade e universalidade
Outros conceitos
Evolutivo – Espécie é uma linhagem evoluindo separadamente de outras linhagens
Filogenético – Espécie é o menor grupamento diagnosticável de organismos que possuem um padrão ancestral-descendente
Mas vamos parar por aqui.
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