Especiação alopátrica: o que é, tipos, características e exemplos

Do ponto de vista biológico, uma espécie é definida como um grupo de populações naturais cujos membros podem se reproduzir. entre si e produzir descendentes férteis, mas não pode fazê-lo em circunstâncias normais com populações de outras espécies diferente.

O eixo central da espécie é a unidade reprodutiva: se dois indivíduos dão origem a uma prole fértil, podemos afirmar que ambos os genitores estão incluídos na mesma espécie (com poucas exceções).

Até agora, os humanos categorizaram aproximadamente 1,3 milhão de espécies de seres vivos, com um total de 229 novos descobertos em 2018. Ainda temos um longo caminho a percorrer taxonomicamente, pois estima-se que 86% dos seres vivos terrestres e 91% dos seres marinhos permanecem desconhecidos da ciência.

Esses números exorbitantes nos fazem questionar: como surgiram tantas espécies ao longo da história evolutiva? Hoje trazemos uma resposta parcial a essa questão, já que estamos falando de especiação, focando em sua variante alopátrica. Então fique conosco

o processo de especiação alopátrica É fascinante, para dizer o mínimo, e também explica parte da variabilidade biológica presente na Terra. Nas linhas seguintes descrevemos parte do milagre da vida, que se diz logo.

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O que é especiação?

Definir o conceito de especiação alopátrica sem primeiro incluí-lo no guarda-chuva da generalidade é como começar a construir uma casa a partir do telhado. Portanto, começaremos dizendo que A especiação é um processo pelo qual uma certa população de uma espécie dá origem a uma nova que não pode trocar seus genes com a população original..

É um mecanismo que promove o surgimento de novas linhas evolutivas e que, ao longo 3,8 bilhões de anos em ação, nos deu milhares e milhares de espécies em todos os reinos dos seres vivo. A árvore da vida e suas ramificações, portanto, é produto da diferenciação e isolamento entre animais e outros táxons.

Segundo Ernst Mayr (renomado biólogo e taxonomista contemporâneo), as espécies se originam de duas maneiras diferentes:

• Evolução filética: quando uma espécie E1 se transforma em uma espécie E2 ao longo do tempo como consequência do acúmulo de mudanças em seus genes.
• Evolução por cladogênese: uma espécie E1 gera uma ou mais espécies e2, e3, e4 ou eX através de um processo de divergência populacional.

É o segundo ponto, evolução por cladogênese, que nos interessa hoje. Por sua vez, diferentes tipos de especiação podem ser distinguidos. Contaremos brevemente a seguir:

• Por hibridação: o cruzamento reprodutivo entre duas espécies acaba dando origem a uma nova isolada reprodutivamente dos genitores. Comum em plantas.
• Por divergência instantânea: poliploidia e cromossomos. Não vamos nos deter em suas peculiaridades devido à complexidade terminológica.
• Por divergência gradual: especiação alopátrica, peripátrica, simpátrica, quântica e parapátrica.

Pode ser vertiginoso saber tantos termos em um só momento, mas não se preocupe, porque tudo ficará mais claro nas linhas seguintes. A ideia geral é que o processo de especiação não é produzido apenas pelo isolamento geográfico entre populações de animais em tempos muito longos, uma vez que barreiras genéticas e comportamentais e hibridizações também desempenham papéis essenciais, entre muitos outros coisas.

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O que é especiação alopátrica?

Sem mais delongas, definimos especiação alopátrica como aquele produzido por uma barreira geográfica que impede o fluxo gênico entre duas populações. É um fenômeno extrínseco ao organismo, pois não são suas adaptações iniciais, nem seu comportamento, nem outros fatores internos que promovem a especiação. Simplesmente surge uma barreira intransponível que separa um núcleo populacional em dois ou mais que os seres vivos não conseguem transpor.

Por esta razão, alopatria e isolamento geográfico são termos intercambiáveis. Mostramos o mecanismo de ação desse processo de diferenciação evolutiva com um exemplo simples.

Um exemplo prático: besouros e rios

Imagine que em uma população de besouros com uma grande área de vida, eles vejam sua área de vida cortada ao meio por um rio. Parte da população ficará de um lado da maré alta, enquanto a outra ficará isolada completamente do primal por não ter esses invertebrados mecanismos adaptativos para nadar pela água e para atravessar o rio.

No modelo mais típico de especiação alopátrica, cada um dos “lados” do rio apresentará diferentes demandas.. Assim, ao longo das gerações, a seleção natural atuará de forma diferente em cada um dos grupos populacionais, selecionar diferentes mutações que maximizem a probabilidade de sobrevivência da espécie no novo nicho criado em cada caso. No final, as mudanças adaptativas entre os indivíduos serão tão diferentes entre as duas populações que a reprodução se torna impossível.

Agora imagine que o rio desaparece. A população do lado leste desenvolveu asas para escapar de uma série de predadores perigosos e isso naturalmente causou uma mudança no padrão corporal dos indivíduos.

Por outro lado, a população ocidental sofreu importantes alterações morfológicas nas extremidades milhares de anos anteriores de separação, já que sua única fonte de alimento era abaixo da terra. A divergência genética é tanta que, mesmo que as duas populações se reencontrem, não conseguem mais se reproduzir. Bingo: temos duas espécies diferentes onde antes havia apenas uma.

Refira-se que este é um exemplo de "livro típico", pois na realidade a barreira geográfica pode apresentar certa porosidade e alguns indivíduos das populações podem se reproduzir entre si ao longo dos anos. anos. O importante é que o fluxo gênico é bastante reduzido, mas não precisa desaparecer completamente.

Tipos de especiação alopátrica

Uma vez que o termo ficou claro com um exemplo mais do que visível (ou assim esperamos), podemos fechar este espaço explicando que existem dois tipos principais de especiação alopátrica. Estes são os seguintes.

1. Especiação alopátrica vicariante ou dicopátrica

Este modelo se aplica quando uma espécie se divide em duas grandes populações, por exemplo, por um movimento tectônico de placas que separa dois continentes. Estamos lidando com um mecanismo de “grande escala” que permite que a seleção natural aja de maneiras diferentes entre as duas populações separadas.

2. especiação alopátrica peripátrica

Este modelo envolve a separação de uma pequena população de uma muito maior. Existem alguns profissionais que argumentam que não há diferença entre os modelos peripátrico e dicopátrico, mas aqueles que os consideram duas entidades Autores separados argumentam que as forças de seleção são diferentes entre populações pequenas e grandes, e é por isso que o processo é de fato distinto.

Por exemplo, a pequena população não está apenas sujeita a pressões de seleção e seleção natural. Um número reduzido de indivíduos favorece a ação da deriva genética, ou seja, a flutuação de genes na população devido ao acaso.

Recuperando o raciocínio do caso anterior, digamos que 10 besouros se separam de um lado do rio e 300 do outro. Acontece que ⅓ deles, em geral, são brancos e o restante é verde. Se um grande mamífero pisar em 3 besouros brancos na pequena população por acaso, o genótipo branco pode ser perdido para sempre.

Enquanto isso, se esse animal sem noção mata inadvertidamente 3 besouros brancos com uma pegada na grande população, ainda existem outros 97 portadores do gene “branco”. Assim, as forças de seleção seriam bem diferentes em ambos os núcleos e o menor sempre sofreria mais com os efeitos da aleatoriedade ambiental.

Resumo

Como você viu, a especiação alopátrica é um processo fascinante que Caracteriza-se pela diferenciação de duas ou mais populações de uma espécie devido a uma barreira geográfica que impossibilita o correto fluxo gênico..

Ainda assim, isso não quer dizer que todas as populações fragmentadas resultarão em novas espécies. Com certeza e fora do papel, se 10 besouros forem separados de um grupo de 300, a nova população acabaria desaparecendo por predação ou falta de recursos sem dar origem ao processo de cladogênese.

Além disso, por muito tempo a especiação alopátrica foi considerada a mais importante de todas, pois o que é mais poderoso do que uma barreira física intransponível? Avanços no estudo e uso da genética mostraram que essa postulação é falsa: a especiação simpátrica, aquela que ocorre sem isolamento geográfico, é muito mais comum. Você terá que esperar por oportunidades futuras para explicarmos a você esse conceito, sem dúvida tão fascinante quanto o aqui narrado.

Referências bibliográficas:

• Especiação, bioinformatica.uab.cat.
• Especiação, Universidade Complutense de Madrid.
• Especiação alopátrica, Compreendendo a evolução. Universidade de Berkeley.