O que é espécie?
Carl Von Linné (Lineu) – séc
XVIII
• conjunto de seres vivos dotados de
grande semelhança física entre si,
demonstrando um padrão típico em
todo o grupo.
Seria este o conceito mais
apropriado?
• Qual é o grau mínimo de semelhança
entre dois indivíduos para que eles
sejam considerados da mesma espécie?
Carl von Linné (1707-1778)
CORAL VERDADEIRA
CORAL FALSA
Ernst Mayr - 1942
• Espécie = grupo de populações cujos
indivíduos são capazes de se cruzar e de
deixar descendentes férteis, estando
reprodutivamente isolados de outras
espécies.
• Ainda que alguns grupos de indivíduos
estejam espacialmente isolados, se
reunidos poderão cruzar e deixar
descendentes.
Quais seriam as limitações
dessa definição?
Ernst Mayr (1904 – 2005)
Seres com relativa baixa complexidade e dotados
de reprodução assexuada
Vírus
Bactérias
Então, como se identifica as diferentes espécies desses seres?
• por meio de análises morfológicas, bioquímicas, fisiológicas, genética, etc.
O que precisa acontecer para que uma nova
espécie se forme a partir de uma ancestral?
• Interrupção do fluxo
gênico entre os diferentes
grupos de indivíduos
Suponha que as três populações de
plantas (original e as duas resultantes
da seleção natural) permaneçam
isoladas pela distância, dificultando a
polinização
entre
plantas
de
diferentes regiões.
Seleção
natural
Ambiente de clima muito árido
Sementes
Plantas com
folhas médias
Ambiente com razoável umidade
e temperatura amena
Sementes
Ambiente de clima muito úmido
Seleção
natural
O que ocorre com o
fluxo gênico?
Quais tipos de barreiras podem impedir o
cruzamento (fluxo gênico) entre populações?
• Rios, montanhas, distância, etc.
• Isolamento geográfico é o termo que designa as barreiras que
interrompem o fluxo gênico entre populações.
• Isolamento geográfico é o termo que designa as barreiras que
interrompem o fluxo gênico entre populações.
• Dessa forma, quando o isolamento geográfico persiste por longos períodos
de tempo, existe a chance de o cruzamento entre os indivíduos separados
não ser mais possível, e, portanto, tem-se a formação de novas espécies.
• Isolamento reprodutivo é o termo que designa a interrupção
total do fluxo gênico entre populações.
Isolamento geográfico
Isolamento reprodutivo
Especiação
Atualmente, acredita-se que novas espécies surgem por diversificação de espécies ancestrais
Isolamento geográfico
Isolamento reprodutivo
Especiação
Atualmente, acredita-se que novas espécies surgem por diversificação de espécies ancestrais
Basicamente, existem dois tipos de especiação:
Alopátrica e Simpátrica
Especiação Alopátrica (gr. Allós = outro, diferente)
• ocorre isolamento geográfico entre populações com um mesmo
ancestral.
Especiação Simpátrica (gr. Syn = juntos)
• não ocorre isolamento geográfico entre populações com um
mesmo ancestral.
• os mecanismos envolvidos neste tipo de especiação ainda são
pouco conhecidos.
• uma hipótese são os casos de seleção disruptiva, em que novas
espécies podem surgir em uma mesma região geográfica.
Especiação Simpátrica (gr. Syn = juntos)
• não ocorre isolamento geográfico entre populações com um
mesmo ancestral.
• os mecanismos envolvidos neste tipo de especiação ainda são
pouco conhecidos.
• uma hipótese são os casos de seleção disruptiva, em que novas
espécies podem surgir em uma mesma região geográfica
Algumas espécies de:
Trigo
Tabaco
Poliploides
Batata
• Durante a formação dos gametas eventualmente ocorrem algumas nãodisjunções cromossômicas, gerando gametas diploides.
• gameta 2n + gameta 2n = zigoto 4n (que no caso das plantas citadas
desenvolvem plantas adultas 4n).
• Na meiose, indivíduos 4n formam gametas 2n.
• se um gameta 2n fecundar outro gameta n, produzido por uma planta
normal 2n, forma-se um indivíduo estéril 3n – quando o número de
cromossomos é ímpar o emparelhamento de homólogos durante a
meiose não ocorre e os gametas não se formam.
• Assim, plantas 4n ficam reprodutivamente isoladas das plantas normais
2n, podendo polinizar apenas outras plantas 4n. Dado o isolamento
reprodutivo, pode-se dizer que estas plantas originaram outra espécie.
Isolamento Reprodutivo
• Ocorre isolamento reprodutivo entre diferentes grupos de organismos quando
o fluxo gênico existente é interrompido, ou seja, quando os seres que
constituem os dois grupos deixam de se reproduzir sexuadamente, ou, ainda
que haja o coito, não há a produção de um híbrido fértil. Neste caso, os
cruzamentos só ocorrem entre seres do mesmo grupo.
• Uma vez que os grupos estejam isolados reprodutivamente, tem-se, a partir
do grupo ancestral, o surgimento de novas espécies.
Isolamento Reprodutivo
• Mecanismos que levam ao Isolamento Reprodutivo
- Mecanismos pré-zigóticos (o zigoto não se forma):
a) Isolamento de Habitat ou Ecológico – ex.: leões (savanas) e tigres (florestas)
savanas
florestas
Isolamento Reprodutivo
• Mecanismos que levam ao Isolamento Reprodutivo
- Mecanismos pré-zigóticos (o zigoto não se forma):
a) Isolamento de Habitat ou Ecológico – ex.: leões (savanas) e tigres (florestas)
Na maioria das vezes
o híbrido é estéril
Isolamento Reprodutivo
• Mecanismos que levam ao Isolamento Reprodutivo
- Mecanismos pré-zigóticos (o zigoto não se forma):
a) Isolamento de Habitat ou Ecológico – ex.: leões (savanas) e tigres (florestas)
Isolamento Reprodutivo
• Mecanismos que levam ao Isolamento Reprodutivo
- Mecanismos pré-zigóticos (o zigoto não se forma):
a) Isolamento de Habitat ou Ecológico – ex.: leões (savanas) e tigres (florestas)
b) Isolamento Sazonal ou Estacional – ex.: 2 populações com épocas diferentes
de reprodução. Ex.: muitas espécies de plantas
c) Isolamento Comportamental ou Etiológico – os padrões de corte são
incompatíveis. As fêmeas só aceitam machos depois de um complexo ritual de
corte, típico para cada espécie.
http://www.youtube.com/watch?v=a5gXsxNvObQ
http://www.youtube.com/watch?v=VHRt5S4tEVE
Isolamento Reprodutivo
• Mecanismos que levam ao Isolamento Reprodutivo
- Mecanismos pré-zigóticos (o zigoto não se forma):
a) Isolamento de Habitat ou Ecológico – ex.: leões (savanas) e tigres (florestas)
b) Isolamento Sazonal ou Estacional – ex.: 2 populações com épocas diferentes
de reprodução. Ex.: muitas espécies de plantas
c) Isolamento Comportamental ou Etiológico – os padrões de corte são
incompatíveis. As fêmeas só aceitam machos depois de um complexo ritual de
corte, típico para cada espécie.
d) Isolamento Mecânico: órgãos copulatórios incompatíveis. Pode ocorrer em
animais (diferentes formas e tamanhos) e em plantas (quando o tubo polínico
não germina em estigmas de plantas de outra espécie)
Isolamento Reprodutivo
• Mecanismos que levam ao Isolamento Reprodutivo
- Mecanismos pós-zigóticos (o zigoto se forma):
a)
Inviabilidade do híbrido: o embrião não se desenvolve ou o indivíduo
morre antes da maturidade sexual.
b) Esterilidade do híbrido: o híbrido não produz gametas funcionais.
A égua (Equus caballus) possui 64 cromossomos, enquanto que o jumento (Equus
asinus) possui 62, resultando em 63 cromossomos nos muares (ou mulas)
Isolamento Reprodutivo
• Mecanismos que levam ao Isolamento Reprodutivo
- Mecanismos pós-zigóticos (o zigoto se forma):
a)
Inviabilidade do híbrido: o embrião não se desenvolve ou o indivíduo
morre antes da maturidade sexual.
b) Esterilidade do híbrido: o híbrido não produz gametas funcionais.
Em geral, diversos mecanismos de isolamento reprodutivo ocorrem ao mesmo
tempo. Quanto mais tempo se passa desde a diversificação que originou 2
espécies, maior a quantidade de diferenças acumuladas. Com isso, mais
eficientes serão os mecanismos de isolamento reprodutivo, mantendo cada
espécies em seu curso evolutivo e com características genotípicas próprias.