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Biologia

Especiação

William Mira
Publicado por William Mira
Última atualização: 10/10/2018

Introdução

Especiação é o processo de formação de novas espécies a partir de eventos de separação de linhagem de espécies preexistentes. Com base na teoria comum que estipula que todos os seres vivos são descendentes de um mesmo organismo ancestral, eventos de especiação foram fundamentais para garantir a biodiversidade entre os seres vivos.

Entende-se como espécie, um grupo de indivíduos similares fisiologicamente e que possuem realmente ou potencialmente a capacidade de se reproduzir gerando descendentes férteis.

Dessa forma, a especiação age separando linhagens dentro de uma espécie de modo que fiquem impossibilitadas de se reproduzirem. Esses fatores de separação podem ser físicos dentro de um ecossistema ou genéticos, devido a mutações e similares.

Portanto, resumidamente, a especiação é todo evento no qual novas espécies são formadas a partir de linhagens de espécies antigas que, após a especiação, não se interagem reprodutivamente.

Causas da Especiação

O processo de Especiação ocorre, geralmente, devido a condições adversas impostas pelo ambiente. Resumidamente são atribuídas duas causas para que ocorra o processo:

  • Isolamento Geográfico: Quando linhagens de uma espécie se separam do restante da espécie por uma questão ambiental. É considerada a causa mais comum para iniciar o evento de especiação. Mudança do curso de rios, surgimento de cadeias montanhosas, continentes que se separam e migração de espécies são algumas das condições ambientais que gera o isolamento geográfico;
  • Redução do Fluxo Gênico: Geralmente atribuídas a espécies que povoam uma extensa faixa territorial. Nesse caso, linhagens localizadas no extremo norte, por exemplo, apresentaram certa dificuldade em se relacionar com linhagens presentes no extremo sul, mesmo que não haja uma barreira isolando as duas linhagens. Dessa forma, o fluxo gênico, isto é, a transferência de genes dentro de uma população, acaba sendo reduzido.

Tipos de Especiação

A característica principal que finaliza o evento de especiação é a evolução de diferentes genéticas de tal forma que o acasalamento entre as linhagens formadas passa a não ocorrer, não gerar descendentes ou não gerar prole fértil em condições normais.

Os eventos de especiação podem ser classificados quanto ao lugar ocupado pela espécie inicial dentro de um ecossistema, assim como as alterações ambientais que culminaram no evento.

Comparação dos diferentes tipos de especiação.Comparação dos diferentes tipos de especiação.

Especiação Alopátrica

Especiação mais comum e que ocorre devido a isolamento geográfico. Nesse caso, a espécie inicial se divide em duas populações devido, principalmente, à alterações ambientais como mudança de cursos de rios ou formação de cadeias montanhosas.

As duas linhagens, uma vez separadas, podem povoar agora locais com condições ambientais (clima, umidade do ar, alimento, etc.) diferentes e, estando sujeitas aos processos de seleção natural, podem apresentar alterações genotípicas (no genoma) ou fenotípicas (de expressão e características) populacionais.

Além das alterações sujeitas a seleção natural, mudanças genéticas podem ocorrer ao acaso, como na Deriva Genética, quando ocorrem mudanças nas frequências alélicas em um dado cromossomo. Dessa forma, as duas linhagens separadas acabam se adaptando aos diferentes ambientes e, mesmo que voltem a ocupar o mesmo habitat, não conseguem se relacionar para gerar descendentes.

Um exemplo clássico do início do processo de especiação alopátrica foi observado por Darwin em Galápagos ao estudar os Tentilhões. Essas aves mostravam diferenças quanto ao formato do bico para captura de alimento e estavam isoladas umas das outras em ilhas diferentes. Darwin analisou que as aves, embora apresentassem essas diferenças, ainda faziam parte da mesma espécie, mas esse exemplo mostra o início do evento de especiação.

Tentilhões observados por Darwin com seus diferentes bicos.Tentilhões observados por Darwin com seus diferentes bicos.

Dentro desse tipo de especiação está um subgrupo específico chamado de “Efeito Fundador” ou Peripátrica. Nesse tipo de especiação alopátrica, um pequeno grupo se separa do restante da população por migração, por exemplo. Nesse caso, como é um grupo pequeno, geralmente ocorre a extinção. Mas caso o grupo consiga se estabelecer, os efeitos de deriva genética ocorrem mais rapidamente e a especiação também.

Especiação Parapátrica

Ocorre quando não há separação geográfica em uma população. Nesse caso, o evento de especiação está relacionado com a diminuição do fluxo gênico. Mesmo não havendo uma barreira separando duas linhagens, a população não cruza aleatoriamente. Por exemplo, em uma espécie que ocupa uma grande área territorial, o acasalamento ocorre entre indivíduos mais próximos e com isso o fluxo gênico diminui, pois não há uma transferência de genes em toda a população, mas sim em grupos próximos.

Um exemplo de especiação parapátrica é observado em gramíneas Anthoxanthum odoratum. Algumas linhagens dessa gramínea viviam em um solo contaminado com metais pesados. Essas plantas foram selecionadas naturalmente para os genótipos de tolerância ao metal pesado enquanto que as linhagens da gramínea que não estava em contato com o solo contaminado não foram submetidas à seleção para essa condição.

Anthoxanthum odoratum.Anthoxanthum odoratum.

Especiação Simpátrica

Esse tipo de especiação não ocorre devido a isolamento geográfico ou espécie povoando uma grande faixa territorial a ponto de diminuir o fluxo gênico. Tanto é que alguns pesquisadores questionam a frequência com que esse tipo de especiação ocorre.

A especiação simpátrica ocorre quando grupos dentro de uma população exploram um novo nicho ecológico. Isso pode ocorrer, por exemplo, em parasitas que experimentam um novo hospedeiro ou em herbívoros que podem passar a se alimentar e procurar uma nova planta para lhes abrigar (se for herbívoros de pequeno porte como insetos, por exemplo).

Um exemplo desse tipo de especiação ocorreu com os ancestrais da mosca da fruta: a mosca ancestral depositava seus ovos em espinheiros (plantas nativas da América) e em macieiras domésticas (introduzidas na américa). As fêmeas geralmente procuram depositar seus ovos na espécie de árvore que cresceu (espinheiros ou macieiras) e os machos tendem a procurar as fêmeas para acasalar também nas árvores em que cresceram. Dessa forma, moscas que cresceram em espinheiro tendem a se acasalar com outras moscas de espinheiro e o mesmo ocorreu com as moscas que cresceram em macieiras diminuindo assim o fluxo gênico nessa população.

Mosca da Fruta.Mosca da Fruta.


Exercícios

Exercício 1
(FGV/2005)

Embora os cangurus sejam originários da Austrália, no início dos anos 80, o biólogo norte-americano James Lazell chamou a atenção para a única espécie de cangurus existente na ilha de Oahu, no Havaí. A espécie é composta por uma população de várias centenas de animais, todos eles descendentes de um único casal australiano que havia sido levado para um zoológico havaiano, e do qual fugiram em 1916. Sessenta gerações depois, os descendentes deste casal compunham uma nova espécie, exclusiva da ilha Oahu. Os cangurus havaianos diferem dos australianos em cor, tamanho, e são capazes de se alimentar de plantas que seriam tóxicas às espécies australianas.

Sobre a origem desta nova espécie de cangurus, é mais provável que:

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, shorts e tênis acenando

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