Especiação: um método para evoluir

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 “No espaço e no tempo, parece que estamos nos aproximando daquele grande acontecimento – aquele mistério dos mistérios – o primeiro aparecimento de novos seres vivos na Terra.”

Adaptado – Diário de Darwin.

 

Talvez uma das mais importantes inferências feitas através do olhar de Charles Darwin, em sua viagem pelo mundo no Beagle, tenha sido a sugestão de como uma espécie pode ser gerada (especiação), e não somente os seus comentários sobre a evolução diante das evidências evolutivas. Esse processo de formação de uma nova espécie se torna fascinante porque é responsável pela gigantesca diversidade de seres vivos encontrados no planeta Terra.

Espécie: conceito sob a óptica biológica

O conceito biológico de espécie é dado para um grupo de populações cujos membros possuem a capacidade de acasalar na natureza, produzindo descendentes ou prole viável e fértil, mas que não conseguem produzir prole viável e fértil com membros de outros grupos. Apesar de a etimologia da palavra espécie denote aparência, os novos estudos sobre classificação de espécies não consideram somente a forma, como era feito no passado. Hoje, são utilizadas ferramentas bioquímicas e de biologia molecular para determinação de espécies e caracterização filogenética.

Embora o conceito biológico de espécie seja definido como produzir prole viável e fértil, ele é limitado para avaliação de fósseis e para procariotos, pois a reprodução desses animais procariotos ocorre de forma assexuada. Para espécies que são distintas em termos morfológicos e ecológicos mas que permitem um fluxo gênico e são capazes de gerar prole viável e fértil, como o híbrido do urso polar com o urso cinzento, esse conceito também é limitado. Alguns outros conceitos de espécie, como o morfológico, ecológico ou o filogenético, podem preencher a limitação do conceito biológico.

Isolamento reprodutivo

Uma vez que a formação de novas espécies depende da não produção de prole viável e fértil, o isolamento reprodutivo se torna essencial para a identificação de espécies distintas. O isolamento reprodutivo ocorre diante do bloqueio do fluxo gênico, ou transferências de alelos, entre diferentes populações da mesma espécie e limitando a formação de híbridos. Esse bloqueio pode ser feito de diferentes formas ou mesmo por um conjunto delas, como físicas, químicas e hormonais. Diferenças anatômicas, diferentes estações de acasalamento e/ou de comportamento e diferentes ambientes são exemplos de barreiras prezigóticas (não houve formação de zigoto), pois impedem a fecundação e a formação de um híbrido viável.

Há casos de espécies diferentes que se cruzam gerando descendentes, com probabilidade maior de fecundação em espécies com parentesco próximo. Um exemplo é o cruzamento entre o jumento e a égua, gerando a mula (híbrido feminino estéril) ou o burro (híbrido masculino estéril).

Isolamento reprodutivo
Isolamento reprodutivo

Mecanismo de Especiação

Existem dois principais mecanismos estudados que podem gerar especiação, considerando a geografia como elemento primordial: a especiação alopátrica, que é a mais comum, e a simpátrica. Na especiação alopátrica, que remete a países distintos, o fluxo gênico é interrompido quando a população é dividida em subpopulações isoladas geograficamente. Por exemplo a Bothrops insularis, encontrada na ilha da queimada grande, e a Bothrops jararaca, encontrada no continente. Estudos sugerem que essas espécies possuem a mesma origem e que quando o nível do mar subiu, a ponto de cobrir a faixa de terra que ligava a ilha ao continente, as que ficaram isoladas na ilha deram origem a outra espécie.

Já na especiação simpátrica o surgimento de novas espécies ocorre sem a necessidade de uma barreira geográfica. Isso pode ocorrer com o pouco fluxo gênico entre indivíduos de populações distintas, localizados nas extremidades do ambiente povoado, por poliploidia, diferenciação de habitat ou ainda por seleção sexual.

Especiação alopátrica e especiação simpátrica
Especiação alopátrica à esquerda e especiação simpátrica à direita

Radiação adaptativa

A radiação adaptativa, ou irradiação adaptativa, é o fenômeno evolutivo sugerido por Charles Darwin, em A Origem das Espécies, pelo qual se formam várias espécies a partir de um ancestral comum a todas. Por exemplo, as diferentes espécies de tentilhões observadas no arquipélago de Galápagos, com diferenças morfológicas explicadas pelos diferentes tipos de alimentos disponíveis nas ilhas. Outro exemplo é a origem de um mamífero ancestral comum a todos os demais encontrados hoje.

Irradiação adaptativa - tentilhões de Galápagos
Irradiação adaptativa – tentilhões de Galápagos

Convergência evolutiva

O tipo de ambiente onde ocorrem as especiações das espécies é muito importante. Pois, como ele seleciona os mais adaptados, todos os seres vivos que estão num mesmo ambiente sofrerão pressões seletivas similares do meio ambiente, ou seja, podem ser selecionados seres com características externas semelhantes, mas que não possuem um ancestral comum, como as asas de borboletas e morcegos ou mesmo nadadeira de tubarão e golfinho. A esse fenômeno se dá o nome de convergência evolutiva.

Estruturas homólogas e análogas

Para facilitar a identificação dos padrões de especiação, as características morfológicas dos seres vivos são observadas e suas estruturas são classificadas em homólogas ou análogas. Estruturas homólogas são aquelas que apresentam a mesma arquitetura interna ou a mesma origem embrionária, como as nadadeiras de um golfinho, as asas de um morcego ou mesmo os membros superiores de humanos, podendo ou não ter a mesma função. Já as análogas não possuem semelhanças anatômicas internas nem a mesma origem embrionária, mas possuam a mesma função. Por exemplo as asas de morcegos e as de borboletas, as quais servem para voar.

Interações ambientais que influenciam a especiação

As interações ambientais, ser vivo com os demais de outras populações, também influenciam na especiação, pois podem exercer papel importante na prevalência ou não de uma espécie. Esse é o conceito de coevolução, o qual avalia a relevância que uma espécie pode ter para a existência de outra. Algumas dessas interações são apresentadas abaixo.

Camuflagem

Técnica que permite a um dado organismo se assemelhar ao ambiente físico em cor e forma, o tornando menos visível a predadores ou a presas.

Camuflagem - coruja chiadora oriental
A Coruja chiadora oriental (Megascops asio) tem a capacidade de se camuflar para se proteger de predadores durante o dia

Mimetismo

Adaptação na qual um organismo possui características que o confundem com um indivíduo de outra espécie, essa chamada de modelo. Essas características adquiridas pela espécie mimética confundem predadores, que a evitam.

Cobra coral
A serpente coral verdadeira é peçonhenta enquanto a falsa coral não é, mas apresenta cores similares.

Coloração de advertência ou aposematismo

Sinal de alerta com cores vistosas indicando que é melhor evitá-lo diante de sua toxicidade ou por proporcionar efeito adverso.

Coloração de advertência - sapo venenoso
A coloração amarela do Dendrobates leucomelas indica que esse anfíbio é venenoso
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