O que são espécies? - midia.atp.usp.br ?· Evolução 7 Espécies e sua origem O que são espécies?…

Download O que são espécies? - midia.atp.usp.br ?· Evolução 7 Espécies e sua origem O que são espécies?…

Post on 19-Nov-2018

215 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Evoluo

    Espcies e sua origem7

    O que so espcies?Nas ltimas aulas vimos um pouco sobre como classificar os seres vivos. Nesta aula ire-

    mos nos aprofundar no nvel mais bsico de classificao que existe a espcie. Veremos um pouco sobre como classificar uma espcie (parece fcil, mas nem sempre ), e sobre como se d o processo de surgimento de novas espcies ao longo da histria evolutiva das diferentes linhagens.

    Todas as pessoas tm uma ideia intuitiva do que seja uma espcie. Afinal, estamos acos-tumados a organizar as coisas com as quais temos contato no nosso dia a dia. Quando organizamos as nossas roupas, ns as agrupamos em categorias como meias, camisas, ternos, vestidos etc. E fazemos isso tambm com os alimentos (gros, carnes, queijos etc.) e objetos (livros, louas, talheres etc.). O mesmo acontece com relao aos seres vivos. A classificao dos seres vivos ser vista nos mdulos de Botnica e Zoologia. Vamos deter-nos aqui aos nveis mais baixos de organizao dos seres vivos: as espcies e suas subdivises. Mas ser que as categorias nas quais organizamos os seres vivos tm mesmo uma existncia real? Ou ser que essa organizao uma abstrao? Alguns pesquisado-res argumentam que o que existe na Natureza so os indivduos; as categorias, entre elas as espcies, no passariam de abstraes que existem somente em nossas cabeas! Ser que isso faz sentido? Ou ser que grupos de indivduos tm algo real em comum?

    O conceito tipolgico de espcieAntes da aceitao da teoria da evoluo pela comunidade cientfica, j havia o con-

    ceito de espcie. As espcies eram consideradas os tipos mais bsicos da diversidade biolgica. A ideia de espcie era fortemente associada ao ideal platnico. Os indivduos so considerados, nesse conceito, desvios de um tipo ideal. Os taxonomistas utilizam rotineiramente um procedimento que mostra bem essa ideia. Ao nomear uma espcie biolgica que antes no havia sido caracterizada, o especialista escolhe um dos indi-vduos como holtipo. Esse indivduo seria aquele que, segundo o especialista, melhor

  • RedeFor

    Evoluo58

    representa o padro da espcie. Esse tipo de procedimento tradicional e remonta aos tempos de Lineu, o naturalista sueco cuja classificao foi tomada como padro para a classificao botnica ou zoolgica. Lineu trabalhou no sculo XVII, quando a teoria da evoluo ainda no havia sido desenvolvida. Assim, esse conceito no pressupunha a modificao das espcies ao longo do tempo.

    O conceito tipolgico de espcies apresenta alguns problemas. Quando h dimorfismo sexual, isto , os machos e as fmeas de uma espcie so sempre diferentes, de qual sexo deve ser escolhido o holtipo? H casos em que os machos e as fmeas de uma mesma espcie so descritos como espcies diferentes!

    O macho (verde) e a fmea (vermelha) da espcie de papagaio australiano Eclectus roatus eram classificados antigamente como pertencendo a espcies diferentes.

    H espcies que apresentam variao morfolgica marcante. No difcil vermos, em jar-dins, pares de joaninhas diferentes, da mesma espcie, em plena cpula, como aparece na figura 7.2. O caso da joaninha diferente do caso do papagaio australiano, pois h machos e fmeas com diferentes tipos de colorao, enquanto nos papagaios mencionados os machos so sempre verdes e as fmeas, sempre vermelhas.

    H ainda espcies que apresentam variao que organizada geograficamente. Por exemplo, a espcie Heliconius erato apresenta morfologia bem diferente conforme a localidade onde encontrada (figura 7.3).

    O conceito biolgico de espcieDepois que a teoria da evoluo foi formulada, passamos a entender as espcies biol-

    gicas de uma forma completamente diferente. As espcies passaram a ser compreendidas como entidades passveis de transformaes ao longo do tempo. O que modificado ao longo do tempo a composio gentica das populaes. Nesse caso, para enfatizar a questo da composio gentica, foi desenvolvido o conceito biolgico de espcie, segun-do o qual as espcies so grupos de indivduos que compartilham um mesmo patrimnio gentico. O conceito biolgico de espcie pode ser assim definido: Espcies so grupos

    Fig. 7.1 Macho (verde) e fmea (vermelha) da esp-cie de papagaio australiano Eclectus roatus

    Fig. 7.2 Joaninhas

    Fig. 7.3 Diferentes morfologias da espcie Heliconius erato

  • RedeFor

    59Semana 7 Espcies e sua origem

    de indivduos que se reproduzem entre si e que esto isolados reprodutivamente de outros grupos semelhantes.

    Assim, para a aplicao do conceito biolgico de espcie, fundamental que fique claro o que seja o isolamento reprodutivo. Trata-se de uma propriedade biolgica que impede que indivduos de uma espcie se reproduzam com indivduos de outras espcies.

    Os mecanismos de isolamento reprodutivoIndivduos de espcies diferentes podem no se reproduzir por diferentes motivos. Esses

    motivos so classificados em mecanimos de isolamento reprodutivo (MIRs) pr-zigticos e ps-zigticos. Nos MIRs pr-zigticos, no existe a possibilidade de formao de um zigoto, ao passo que, nos MIRs ps-zigticos, o vulo da fmea de uma espcie fecundado por um macho de outra espcie, mas alguma coisa d errado da para a frente. Existe um bom motivo para essa classificao. Um indivduo que participa de uma tentativa de aca-salamento, que chega a uma fertilizao que no resulta em descendentes, muito mais prejudicado que aquele que no investe tempo, matria e energia na reproduo infrutfera.

    Vejamos agora alguns MIRs pr-zigticos: Isolamento por habitat: Os indivduos de espcies diferentes sequer se encontram,

    pois vivem em habitats diferentes. Por exemplo, um inseto que vive nas copas de rvores dificilmente se encontrar com um inseto de outra espcie que habita a regio das razes de rvores, embora possam viver na mesma regio.

    Isolamento temporal ou sazonal: Os indivduos de espcies diferentes tm dife-renas nos perodos de sua atividade sexual. Por exemplo, plantas que florescem em pocas distintas do ano ou at espcies que apresentam atividade sexual restrita a certas horas do dia.

    Isolamento etolgico ou comportamental: Muitas vezes, o comportamento sexual implica atividades especficas por parte do indivduo de um dos sexos para que o outro aceite se acasalar. Isso notrio nos pssaros.

    Se um indivduo de uma espcie se comporta de maneira diferente daquela que esperada pelo indivduo do sexo oposto, simplesmen-te no h o acasalamento.

    Isolamento mecnico: Se h incompatibilidade entre as morfologias das genitlias de machos e fmeas, o acasalamento pode ser tentado, mas no h transferncia de esperma e, portanto, no h a fecundao. Este tipo de isolamento reprodutivo pr-zigtico encontrado especialmente em insetos, onde a genitlia do macho formada por uma estrutura quitinosa relativamente rgida, que se encaixa com a genitlia da fmea como um mecanismo de chave-fechadura.

    Isolamento gamtico: Neste caso, h a cpula e a transferncia de esperma, mas ele acaba tornando-se invivel devido a algum tipo de incompatibilidade bioqumi-ca entre o esperma e o ambiente do duto genital da fmea.

    Nos casos acima de isolamento reprodutivo no h formao de zigoto. Nos seguintes casos de isolamento reprodutivo ps-zigtico, chega a haver formao de zigotos:

    Viabilidade reduzida do hbrido ou inviabilidade do hbrido: Em algum pon-to do desenvolvimento do zigoto formado por um acasalamento entre o macho de uma espcie e uma fmea de outra espcie, ele no completado, no resultando em um indivduo maduro.

    Acesse o vdeo com duas danas de acasa-

    lamento de pssaros real-mente impressionantes.

    http://www.youtube.com/watch?v=XgnOQqLhrlw&feature=player_embedded

  • RedeFor

    Evoluo60

    Fertilidade reduzida ou infertilidade dos hbridos: Neste caso, o indivduo resultante do cruzamento de um macho com uma fmea, de espcies diferentes, torna-se um adulto saudvel, mas estril ou com fertilidade diminuda. Um caso emblemtico o resultado do cruzamento entre duas espcies de equinos, o cavalo (Equus caballus) com o jumento (Equus asinus, tambm conhecido como jegue ou asno). Quando uma gua cruzada com um jumento, gera um burro (se macho) ou mula (se fmea). O cruzamento recproco, de um cavalo com uma jumenta, tam-bm produz descendentes (bardoto ou bardota), mas que, ao contrrio do burro e da mula, so menos vigorosos que os pais. Todos esses descen-dentes so estreis.

    Degenerao de F2: Existe a produo do hbrido; ele vivel e frtil, mas sua descendn-cia apresenta problemas de viabilidade ou de fertilidade.

    Na figura 7.4 so mostrados os MIRs acima, salien-tando que os mecanismos pr-zigticos so mais

    eficientes no sentido de se evitarem desperdcios de tempo, recursos materiais e energia em uma prole que ser fadada ao fracasso.

    O conceito biolgico de espcies tambm apresenta problemas. Esse conceito aplica-se somente s espcies com reproduo sexuada. Como o conceito centrado no isolamento reprodutivo, ele no faz sentido em espcies de reproduo exclusivamente assexuada.

    O conceito evolutivo de espcieSegundo este conceito, espcies so linhagens (uma sequncia de populaes ancestrais e

    descendentes) que evoluem separadamente de outras linhagens com seus prprios papis e tendncias evolutivas. Esse conceito tambm adequado ao pensamento evolutivo e mais geral que o conceito biolgico de espcie, podendo ser aplicado s espcies de reproduo exclusivamente assexuada. Entretanto, embutidas nesse conceito, existem condies que so muito difceis de serem aplicadas na prtica. No simples definir o que sejam papis ou ten-dncias evolutivas se no tivermos uma noo prvia sobre o que ocorreu durante a evoluo das espcies consideradas. Esse conceito, no entanto, bastante adequado s espcies que possuem um bom registro paleontolgico e, por esse motivo, mais utilizado por paleontolo-gistas, tendo sido proposto por um deles, George Gaylord Simpson, em 1961.

    Outros conceitos de espcieExistem, na literatura cientfica, mais de 30 conceitos diferentes de espcie, e eles se

    aplicam melhor conforme o tipo de informao que disponvel sobre os organismos considerados. Essa discusso reflete muito bem o efeito da evoluo nos organismos. Exis-tem espcies muito bem estabelecidas, que so consideradas como espcies diferentes

    Fig. 7.4 Mecanismos de isolamento reprodutivo

  • RedeFor

    61Semana 7 Espcies e sua origem

    por qualquer dos critrios utilizados para defini-las. Entretanto, h espcies problemticas na sua caracterizao. Isso perfeitamente compreensvel, pois, durante a formao das espcies que esto se divergindo de uma espcie ancestral, muito difcil estabelecer um momento preciso em que seja possvel dizer que uma espcie originou duas ou mais espcies. justamente por isso que existem ainda categorias abaixo do nvel de espcies - seria algo como um estado precoce do processo de especiao.

    Raas, variedades, subespcies e semiespcies

    Muitas vezes, as populaes de organismos que sabemos pertencer a uma espcie diferem entre si, sobretudo quando analisamos diversas regies geo-grficas. Tais populaes apresentam caractersticas diferentes conforme a sua localidade geogrfica. A essas populaes diferenciadas geograficamente podem ser atribudos nomes referentes a variedades (mais usado para vegetais) ou raas (usado preferen-ciamente em animais). Veja a figura 7.5, onde esto representadas as localidades onde habitam raas da espcie de borboletas Heliconius cydno e de outras espcies proximamente relacionadas. Os nomes que comeam com H. so de outras espcies de Helico-nius, enquanto aqueles s em letras minsculas se referem a raas de H. cydno.

    Em outras situaes, onde as diferenas entre as populaes de diferentes localidades so marcantes mas h indcios de que pertenam mesma espcie, por exemplo, atravs da observao de cruzamentos com resultados viveis e frteis, tais grupos podem ser chamados subespcies.

    O nome semiespcie tem uma aplicao bem precisa: Se um dos tipos de cruzamento (por exemplo, fmeas do grupo A com machos do grupo B) resulta em indivduos viveis e frteis, mas o mesmo no ocorre no cruzamento recproco (machos do grupo A com fme-as do grupo B), os grupos A e B podem ser chamados semiespcies. Note que no se trata, nesse caso, de um nvel taxonmico distinto, mas somente de uma denominao relativa. No faz nenhum sentido dizer A uma semiespcie, mas sim A e B so semiespcies).

    A especiaoComo provavelmente voc j percebeu, as raas, subespcies e semiespcies podem

    ser consideradas, grosso modo, etapas no processo de formao de espcies diferentes a

    Fig. 7.5 Localidades onde habitam raas da espcie de borboletas Heliconius cydno e de outras espcies proximamente relacionadas

  • RedeFor

    Evoluo62

    partir de espcies previamente existentes. Isso implica um processo gradual, onde popu-laes que esto distribudas em localidades geogrficas distintas acumulam diferenas a ponto de passarem a ter destinos evolutivos diferentes. De fato, as principais teorias a respeito de especiao referem-se sempre a esse tipo de especiao, chamado aloptrico (do grego allos = diferente; patrida = ptria). Assim, os diferentes tipos de especiao referem-se localizao geogrfica da espcie-me e das espcies-filhas.

    Especiao aloptricaEste o tipo de especiao mais estudado e considerado como o principal meio de

    formao de novas espcies. Esse processo de formao de novas espcies parte de uma nica espcie que, por disperso ou por vicarincia, passa a ocupar distribuies geogr-ficas distintas. Na vicarincia, as populaes da espcie ancestral so separadas por uma barreira geogrfica (como um rio, uma cordilheira ou uma separao de continentes), que aparece depois que as populaes j esto distribudas ao longo da rea. Na disperso, populaes de uma espcie passam a ocupar uma rea antes no ocupada. Depois que as populaes esto separadas que ocorre a diferenciao que d origem a raas ou variedades, subespcies, e, se as populaes resultantes se tornam isoladas reprodutiva-mente, h a origem de novas espcies. O esquema abaixo procura mostrar a diferena entre especiao aloptrica por vicarincia e por disperso.

    Fig. 7.6 Especializao aloptrica

    muito comum os alunos confundirem isolamento reprodutivo com isolamento geogrfi-co. O isolamento reprodutivo um atributo biolgico, ao passo que o isolamento geogrfico diz respeito somente localizao das populaes e ao potencial de trocar migrantes entre elas. Um professor costuma dizer, para enfatizar que isolamento geogrfico no isolamento

  • RedeFor

    63Semana 7 Espcies e sua origem

    reprodutivo, que ele prprio no est isolado reprodutivamente da Angelina Jolie, o que impede que eles se reproduzam apenas a distncia geogrfica

    Especiao periptricaNo modo de especiao aloptrica padro, as populaes separadas geograficamente

    no diferem muito da espcie ancestral. O modo de especiaco periptrica um caso espe-cial do modo aloptrico, sendo que a diferena o fato de que h uma populao grande que fornece migrantes em pequena quantidade para outras reas geogrficas na periferia da distribuio. Isso ocorre, por exemplo, quando uma populao de um continente fornece migrante para ilhas. Se os indivduos que fundam uma populao no so uma amostra representativa da populao original, h, nesse caso, uma diferenciao gentica relativa-mente rpida, quando comparado ao modo de especiao aloptrico padro.

    Especiao simptricaO mo...

Recommended

View more >