COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY E.M.P. TERRA BOA - PARANÁ Professora Leonilda Brandão da Silva E-mail: leonildabrandaosilva@gmail.com http://professoraleonilda.wordpress.com/
CAPÍTULO 11 p. 162
Especiação por isolamento geográfico no vale do rio São Francisco Ssp de lagartos c/ morfologia bem, mas c/ s genéticas, são encontradas nas margens direita e esq. do rio São Francisco. Há cerca de 12 mil anos, o rio não corria p/ o mar, mas desaguava em um lago. Qdo passou a desaguar no oceano ele deve ter separado em duas uma população de lagartos que vivia ao redor do lago. As 2 populações deve ter evoluído. Surgiram assim 2 ssp de lagartos. 1milhão de anos.
A população de papagaios de uma floresta é formada por um conjunto de indivíduos da mesma sp que se cruzam entre si. São as populações que evoluem. A evolução pode ser definida como uma mudança, ao longo do tempo, da frequência dos alelos de uma população.
1 EVOLUÇÃO: UMA MUDANÇA NA FREQ. GÊNICA DA POPULAÇÃO Se um alelo é responsável por uma característica útil à sobrevivência (ex. alelo q produz a cor escura nas mariposas em áreas poluídas), o n o de indivíduos portadores desse alelo tende a aumentar na população por seleção natural. O oposto acontece c/ alelos que prejudicam a sobrevivência.
LEI DE HARDY-WEINBERG Em 1908, Hardy e Weinberg demonstraram que na ausência de fatores evolutivos (mutações, seleção natural, migração, deriva genética, etc.) a frequência dos alelos não muda ao longo das gerações.
FATORES EVOLUTIVOS Como vimos a mutação e a seleção natural são fatores evolutivos, uma vez que alteram a frequência gênica da população. A migração tb altera essa frequência ao provocar o fluxo de alelos de uma população p/ outra. O último fator evolutivo é a deriva genética.
Corresponde à entrada (imigração) ou à saída (emigração) de indivíduos em uma população. Pelos processos migratórios é possível que genes novos sejam introduzidos em uma população, contribuindo para o aumento da variabilidade genética dessa população.
A frequência dos alelos em uma população pode mudar devido ao acaso. Isso pode ser observado em populações pequenas, qdo por ex. ocorrem enchentes, terremotos, incêndios, ou outras catástrofes provocando a morte de grande n o de indiv. de forma não seletiva. Apenas alguns indivíduos das várias ssp sobreviverão e somente os genes presentes nesses indivíduos comporão o novo conj. gênico e esse conj. pode não ser representativo da população original. Essa pequena população sofrerá os efeitos da seleção natural, podendo dar origem a uma nova espécie.
Exemplo de deriva genética de efeito do fundador Por que entre os aborígenes da Austrália não há grupo sanguíneo B nem AB? Aparentemente, o alelo p/ o grupo B estava ausente na pequena população que colonizou a Austrália e originou os aborígenes.
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Uma ESPÉCIE é formada por um grupo de populações capazes de se cruzar e originar filhos férteis, mas q não são capazes de cruzar c/outros grupos. CONCEITO BIOLÓGICO Essa definição não se aplica aos organismos fósseis e nem aos seres de reprodução assexuada. Nesses casos, podem ser usados critérios de semelhanças morfológicas e genéticas, análise DNA.
Essa definição de espécie é bastante útil para explicar a: ESPECIAÇÃO: processo que leva a formação de novas espécies a partir de uma sp ancestral.
ISOLAMENTO GEOGRÁFICO O surgimento de barreiras que impedem o cruzamento entre as populações, como obstáculos geográficos como um rio, uma cadeia de montanhas, ou grandes distâncias é chamado de ISOLAMENTO GEOGRÁFICO.
A raposa ártica é encontrada ao norte dos EUA e a raposa cinzenta no sul. Análises genéticas mostram q as duas descendem de uma mesma sp ancestral. Como explicar isso? Suponhamos que uma população inicial de raposas tenha se em duas. Uma migrou p/ o sul e outra p/ o norte. Durante certo período permaneceram isoladas, sem cruzamentos. Desse modo, cada população evoluiu separadamente, sem ocorrer intercâmbio de genes entre elas. O clima do norte dos EUA é + frio do que o sul. Então, uma vez isoladas em condições ambientais distintas, as mutações selecionadas em cada ambiente podem ser s.
Figura 11.3 p. 166 Migração Isolamento geográfico Raposa ártica é encontrada ao norte dos EUA Ancestral Raposa cinzenta da região sul
Mutações que favoreçam a sobrevivência em regiões frias serão selecionadas + nas raposas do norte (pelagem + densa) e negativamente nas raposas do sul (pelagem - densa). O acúmulo seletivo de mutações pode fazer as raposas do norte ficarem cada vez mais s das do sul. Essas diferenças vão se acumulando a ponto de caracterizar a formação de 2 ou + subespécies ou raças geográficas.
ISOLAMENTO REPRODUTIVO As subespécies são populações da mesma sp que, apresentam s genéticas, mas poderiam cruzar entre si, caso o isolamento terminasse. Nesse caso, poderiam reproduzir-se e recombinar seus genes e suas características, não teríamos + 2 subespécies. Entretanto, persistindo o isolamento geográfico, chega-se a um ponto em q as diferenças genéticas impedirão o cruzamento entre as populações. Quando, por isolamento geográfico, uma população se torna da original e atinge um isolamento reprodutivo, dizemos que surgiu uma nova espécie (especiação). Isso deve ter ocorrido c/ as 2 populações de raposas dos EUA.
Raposa ártica é encontrada ao norte dos EUA. Alopex lagopus Raposa cinzenta da região sul. Urocyon cinereorgenteus
Isolamento geográfico Duas raças diferentes Isolamento reprodutivo: duas espécies
O processo evolutivo envolve dois mecanismos de especiação: a cladogênese e a anagênese.
Especiação por cladogênese Chama-se cladogênese o conj. de processos que promovem a especiação, isto é, a separação de uma população em duas e a subsequente formação de novas ssp. As novas ssp se formam por irradiação adaptativa, isto é, a partir de grupos que se isolam da população original e se adaptam a s regiões depois de um longo tempo de isolamento, originam novas espécies.
ESPECIAÇÃO POR ANAGÊNESE A anagênese corresponde ao acúmulo de mudanças que uma população sofre ao longo do tempo, originando uma sp com características s. A população vai se modificando gradativamente, em funções de contínuas alterações nas condições ambientais, o que resulta em uma população da original que pode ser considerada uma nova espécie.
A especiação do Homo sapiens tem pouca chance de ocorrer, considerando a atual condição da espécie humana, isto porque os meios modernos de locomoção e comunicação têm diminuído ou eliminado os isolamentos geográficos.
MECANISMOS RESPONSÁVEIS PELO ISOLAMENTO REPRODUTIVO Pré-zigóticos: impedem o encontro dos gametas ou dos casais. Não há acasalamento nem fecundação. Pós-zigóticos: ocorrem em etapas posteriores à fecundação, impede o desenvolvimento do embrião ou esterilidade dos descendentes.
Mecanismos pré-zigóticos - Isolamento estacional, sazonal ou temporal: s nas épocas de reprodução. - Isolamento comportamental ou etológico: nos rituais de acasalamento. - Isolamento mecânico: não existe ajuste entre as peças genitais do casal. - Isolamento gamético: incompatibilidade entre gametas (morte dos gametas). - Isolamento ecológico: vivem na mesma área, mas em s microambientes.
Mecanismos pós-zigóticos - Inviabilidade do híbrido: as s genéticas entre os híbridos impede o desenvolvimento do embrião. - Esterilidade do híbrido: este não é capaz de produzir gametas funcinais, o que pode ser causado por falta de homologia entre os cromossomos. Ex. burro e mula.
A mula (C) e o burro são híbridos estéreis, resultante do cruzamento entre jumento (Equus asinus) (A) e égua (Equus caballus) (B) ou entre a jumenta e o cavalo.
Leões e tigres podem se cruzar em cativeiro, produzindo descendentes férteis. Isso não ocorre na natureza porque essas duas espécies vivem em habitat s: os leões vivem nas savanas e os tigres, nas florestas.
LIGRES ou liger (lê-se láiguer) leões c/ tigresas - Ligre do sexo masculino é estéril, mas o do sexo feminino pode ter filhotes.
TIGON (lê-se "táigon") leoa com um tigre.
ESPECIAÇÃO SEM ISOLAMENTO GEOGRÁFICO Especiação simpátrica: especiação que ocorre em uma população que vive na mesma área. Especiação alopátrica: especiação que ocorre em espécies isoladas geograficamente.
Uma modalidade de especiação simpátrica ocorre em plantas pela formação de indivíduos poliploides, como o trigo, na batata, no algodão, etc. A poliploidia pode acontecer qdo são produzidos gametas diploides (2n) por causa da não disjunção dos cromossomos durante a meiose. Se gametas diploides fecundarem outros diploides, forma-se indiv. tetraploides (4n), comum em plantas c/ flores.
Por que podemos considerar os indivíduos tetraploides como nova espécies? Se um gameta diploide produzido pelo tetraploide fecundar um gameta haploide (planta normal) -, formará uma planta triploide (3n). Essa planta é um híbrido estéril, pois tem n o ímpar de cromossomos e não ocorre emparelhamento na meiose, assim os gametas não são formados. Ex. Laranja-da-baía (não produz sementes).
A especiação por poliploidia é mais rara nos animais, mas ocorre em alguns anfíbios. A perereca Hyla versicolor, por exemplo, é uma sp tetraploide (4n) originada da sp Hyla chrysoscelis (2n) Hyla versicolor (4n) Hyla chrysoscelis (2n)
Compreendendo o texto: p. 175 Questão 7 Testes: p. 175 e 176 1, 4, 5, 6, 8, 9 Questões para análise: Questão 9 p. 177