capítulo 10 – especiacao - Professora Leonilda

COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.
TERRA BOA - PARANÁ
Professora Leonilda Brandão da Silva
E-mail: [email protected]
http://professoraleonilda.wordpress.com/
CAPÍTULO 10 – p. 140
PROBLEMATIZAÇÃO
• Ainda hoje é possível o surgimento de novas ssp?
• Como é chamado o processo que leva ao surgimento
de novas espécies?
• Quando temos uma população?
• Quais são os fatores evolutivos?
• Como as transformações no ambiente podem influenciar no aparecimento de novas espécies?
• O que é isolamento geográfico? E reprodutivo?
• Por que entre os aborígenes da Austrália não há grupo sanguíneo B nem AB?
• Qual o significado ESPÉCIE?
• O que significa subespécie ou raça geográfica?
• Existem raças na espécie humana?
Especiação por isolamento geográfico no vale do rio
São Francisco, no norte da Bahia – p . 140
• Ssp de lagartos c/ morfologia bem semelhantes,
mas com ≠s genéticas, são encontradas nas
margens direita e esquerda do rio São Francisco.
• Há cerca de 12 mil anos, o rio não corria para 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.
EVOLUÇÃO: uma mudança na frequência dos
1
alelos da população
• São as populações que evoluem. Uma
população é formada por um conjunto de
indivíduos da mesma espécie q se cruzam entre si.
• A evolução pode ser definida como uma mudança,
ao longo do tempo, da frequência dos alelos de uma
população. A parte da Biologia que estuda como
essa mudança ocorre é a Genética das populações.
• Se um alelo é responsável por uma característica útil
à sobrevivência ou à reprodução, o no de indivíduos
portadores desse alelo tende a aumentar na população por seleção natural, com isso a frequência desse alelo também aumenta. O oposto ocorre com
alelos que prejudicam a sobrevivência..
Lei ou Princípio 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 mutação pq introduz novos alelos na população. A
seleção natural porque faz com que alguns genótipos
tenham maior sucesso reprodutivos que outros.
• Exemplo: a frequencia de bactérias com alelos que
conferem resistência a determinado antibiótico aumenta em ambientes com antibióticos e a frequência
dos alelos que não confere resistência diminui.
• A migração também altera essa frequência ao provocar o fluxo de alelos de uma população para 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 mais facilmente em populações pequenas.
• Uma alteração na frequência de alelos pode ser percebida mais facilmente quando enchentes, terremotos, incêndios, ou outras catástrofes provocam a morte de
grande no de indivíduos de forma não seletiva. Essa redução drástrica é chamada Efeito Gargalo.
• Há grande perda de variabilidade genética, e a distribuição genética das populações poderá ser bastante afetada, apenas alguns indivíduos das várias ssp sobreviverão e somente os genes presentes neles comporão o novo conjunto gênico que pode não ser representativo da
população original.
Deriva Genética de Efeito do Fundador
• Uma alteração na frequência alélica ocorre ainda qdo
um pequeno grupo de indivíduos migra para um novo
habitat. Nesse grupo a distribuição dos alelos pode
ser diferente da população original: deriva genética
chamado efeito do fundador.
• Exemplo: Por que entre os aborígenes da Austrália não há grupo
sanguíneo B nem AB?
Aparentemente, o alelo para o grupo B estava ausente na pequena
população que colonizou a Austrália e originou os aborígenes.
2
CONCEITO BIOLÓGICO DE ESPÉCIE
• Uma ESPÉCIE é formada por um grupo de populações capazes de se cruzar e originar filhos férteis, mas que não são capazes de cruzar com 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.
CONCEITO FILOGENÉTICO DE
ESPÉCIE
Define a ESPÉCIE como o menor
grupo de indivíduos que
compartilham um ancestral comum
mais exclusivo.
• A raposa ártica é encontrada ao norte dos EUA e a
raposa cinzenta no sul.
• Análises genéticas mostram que as duas descendem
de uma mesma sp ancestral. Como explicar isso?
• Suponhamos que uma população inicial de raposas
tenha se dividiu em duas.
• Uma migrou para o sul e outra para o norte.
• Durante certo período permaneceram isoladas, sem
cruzamentos. Desse modo, cada população evoluiu
separadamente, sem ocorrer intercâmbio de genes
entre elas.
Norte
Migração
Ancestral
Isolamento geográfico
Sul
Isolamento Geográfico
• As barreiras que impedem o cruzamento
entre as populações podem ser representadas, por obstáculos geográficos, como um
rio, uma cadeia de montanhas ou grandes
distâncias entre as populações.
• A imposição dessas
barreiras é chamada
Isolamento Geográfico.
• O clima do norte dos EUA é mais frio do que o sul.
• Então uma vez isoladas em condições ambientais
distintas, as mutações selecionadas em cada ambiente devem ser diferentes.
• Mutações que favoreçam a sobrevivência em regiões
frias serão selecionadas positivamente nas raposas
do norte (pelagem mais densa) e negativamente nas
raposas do sul (pelagem menos 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 mais subespécies ou
raças geográficas.
Figura 10.4 – p. 144
Migração
Isolamento
geográfico
Raposa ártica é encontrada ao norte dos EUA
Ancestral
Raposa cinzenta da
região sul
ISOLAMENTO REPRODUTIVO
• As subespécies são populações da mesma sp q vivem
geograficamente isoladas e por isso acabaram desenvolvendo diferenças genéticas, mas poderiam cruzar
entre si, caso o isolamento terminasse. Nesse caso, poderiam reproduzir-se e recombinar seus genes e suas
características, não teríamos mais duas subespécies.
• Entretanto, persistindo o isolamento geográfico chegase 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 com as duas populações de raposas dos EUA.
Raposa ártica é encontrada ao norte dos EUA.
Alopex lagopus
Raposa cinzenta da
região sul. Urocyon
cinereorgenteus
ESPECIAÇÃO:
processo que leva a
formação de novas
espécies a partir de
uma espécie ancestral.
• Assim, os indivíduos de uma espécie estão
isolados reprodutivamente dos indivíduos de
outras espécies
• Isso quer dizer que uma espécie não troca genes com a outra, mesmo que elas habitem a
mesma re-gião.
• Não há fluxo gênico entre duas espécies; os
novos genes surgidos por mutação em uma
espécie não passam para outra.
• Por isso cada espécie segue seu “caminho evolutivo”.
Isolamento
geográfico
Duas
raças
diferentes
Isolamento
reprodutivo:
duas espécies
Os mecanismos responsáveis pelo
isolamento reprodutivo podem ser:
• Pré-zigóticos
• Pós-zigóticos
Mecanismos pré-zigóticos
Mecanismos Pré-zigóticos: impedem o encontro dos
gametas ou dos casais. Não há acasalamento nem
fecundação.
• Isolamento estacional, sazonal ou temporal: se reproduzem em épocas diferentes.
• Isolamento comportamental ou etológico: diferentes 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 diferentes habitats.
Isolamento ecológico:
Até meados do século XIX, leões e tigres eram comuns na Ásia. Os dois animais não se cruzavam
porque os leões vivem nas savanas e os tigres, nas
florestas.
Leões e tigres podem se cruzar em cativeiro, produzindo descendentes férteis. Isso ñ ocorre na natureza
porque essas duas espécies vivem em habitat ≠s:
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.
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 funcionais, o que pode ser
causado por falta por diferenças no número
ou na estrutura dos cromossomos herdados
dos pais, que prejudica o pareamento na meiose.
- Ex. burro e mula resultantes do cruzamento
entre o jumento (2n=62) e a égua (2n=64).
A - Jumento
B - Égua
C - Mula
• A mula (C) e o burro
são híbridos estéreis,
resultante do cruzamento entre jumento
(A) - Equus asinus e
égua (B) - Equus
caballus ou entre a
jumenta e o cavalo.
Um exemplo de especiação: os tentilhões de Darwin
• Os tentilhões de Darwin são muito semelhantes entre si,
e diferem principalmente no tipo de bico que está adaptado ao tipo de alimentação.
• Darwin supôs que as várias espécies teriam surgido de
um grupo pequeno vindo do continente sul-americano.
• Análises de DNA confirmaram essa hipótese.
• Ocasionalmente, alguns descendentes desse grupo migraram para outras ilhas do arquipélago.
• Em cada ilha a população se adaptou a um tipo de comida disponível. As ilhas estão muito distante entre si,
de modo que a migração é muito rara.
• O isolamento geográfico, seguido de isolamento reprodutivo, levou à formação de várias espécies.
O processo pelo qual
uma espécie se espalha por vários ambientes e origina um
nº grande de espécies diferentes é
chamado irradiação
adaptativa.
• Outro exemplo de irradiação adaptativa são os
mamíferos, pois, de um ancestral, surgiu um grande nº de espécies diferentes, adaptadas aos mais
variados modos de vida.
ESPECIAÇÃO SEM
ISOLAMENTO GEOGRÁFICO – p. 149
• Em alguns casos, o intercâmbio de genes pode
ser impedido sem que ocorra isolamento geográfico e pode surgir novas espécies por:
− 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 e tabaco.
• A poliploidia pode acontecer qdo são produzidos gametas diploides (2n) por causa da não disjunção dos cromossomos durante a meiose.
• Se gametas 2n fecundarem outros 2n, forma-se indivíduos tetraploides (4n), comum em plantas com flores.
Por que podemos considerar os indivíduos tetraploides
como nova espécies?
• Se um gameta 2n – 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. Forma-se assim uma
nova espécie.Ex. Laranja-da-baía (não produz sementes).
• Cerca de 40% das espécies de plantas cultivadas são
poliploides.
• Os triticale é um cereal híbrido que foi obtido no cruzamento do trigo com o centeio, sendo mais resistente a condições de acidez do solo que o trigo.
• É utilizado principalmente na alimentação de animais.
Leitura do texto
Testes: p. 175 e 176
Pág.
150
1, 4, 5, 6, 8, 9
PROBLEMATIZAÇÃO
• Ainda hoje é possível o surgimento de novas ssp?
• Como é chamado o processo que leva ao surgimento
de novas espécies?
• Quando temos uma população?
• Quais são os fatores evolutivos?
• Como as transformações no ambiente podem influenciar no aparecimento de novas espécies?
• O que é isolamento geográfico? E reprodutivo?
• Por que entre os aborígenes da Austrália não há grupo sanguíneo B nem AB?
• Qual o significado ESPÉCIE?
• O que significa subespécie ou raça geográfica?
• Existem raças na espécie humana?
Aplique seus conhecimentos
3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,
16, 22 a 23
p. 151 a 154