Professora Leonilda Brandão da Silva

COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.
TERRA BOA - PARANÁ
Professora Leonilda Brandão da Silva
E-mail: [email protected]
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.
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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 no 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 no 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.
2
CONCEITO BIOLÓGICO
• 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.
• 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 no
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