Deriva genética Especiação Origem e Evolução da Vida

Evolução II

tiagolinsnasc@gmail.com

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Sumário

1 Deriva genética

2 EspeciaçãoEspeciação alopátrica

3 Origem e Evolução da Vida

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Deriva Genética

A deriva genética pode ser entendida como as mudanças nasfrequências gênicas de uma população que se dátotalmente ao acaso.

O processo de deriva genética pode aumentar ou diminuir afrequência de um alelo, também é possível eliminá-lo deuma população.

(a) Pinheiros (b) Deriva genética

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Efeito gargalo

O efeito gargalo ocorre quando a frequência gênica édrasticamente alterada por um evento ao acaso.

Nesse caso a população será reduzida e as frequências dosgenes dificilmente terão a mesma proporção dapopulação orgininal.

(a) Efeito gargalo

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Efeito do fundador

O efeito do fundador pode ocorrer quando alguns membrosde uma população colonizam um novo ambiente,ocasionando uma deriva genética.

Os indivíduos fundadores podem originar uma população comas frequências gênicas diferentes em relação a populaçãooriginal.

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Especiação

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Especiação

Especiação é a formação de duas ou mais espécies a partirde uma espécie ancestral.

A seleção natural e a deriva genética provocam mudançasgenéticas em uma população formando linhagens diferentes.

Quando essas linhagens não conseguem mais cruzarementre si ou não produzem descendentes férteis, foioriginado uma nova espécie.

(a) Cruzamento entre espécies7 / 27

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O que é uma espécie?

Espécies são grupos de populações atualmente oupotencialmente intercruzantes, reprodutivamenteisoladas e que ocupam um nicho específico na natureza.

Ernst Mayr, 1940.

(a) Sucesso (b) Sucesso (c) Falha

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O que é uma espécie?

O conceito de Ernst Mayr não é abrangente, pois exclui osorganismos de reprodução assexuada e os indivíduos deespécies diferentes que geram híbridos férteis.

Senecio squalidus e Senecio vulgaris, originou um híbrido queatrai mais polinizadores e poderia gerar mais frutos queas espécies que lhe deram origem.

(a) Escherichia coli (b) S. vulgaris (c) Senecio squalidus

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Conceito filogenético de espécie

Uma espécie é o menor conjunto de organismos quecompartilham um ancestral e podem ser distinguidos deoutros grupos de organismos.

(a) Filogenia dos primatas (b) Evolução

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Mecanismos de especiação

A especiação pode ocorrer por isolamento geográfico ou porisolamento reprodutivo.

Os processos que levam à formação de novas espécies pode serclassificados em: especiação alopátrica, especiaçãoperipátrica, especiação parapátrica e especiação simpátrica.

(a) Barreira geográfica (b) Barreira geográfica

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Especiação alopátrica

Especiação alopátrica

É quando uma população é separada por uma barreirageográfica e, através da seleção natural, os indivíduosadaptam-se ao ambiente, divergindo e transformando-se emespécies diferentes.

Eurolophosaurus divaricatus e Eurolophosaurus amathites sãoexemplos de espécies geradas a partir de uma especiaçãoalopátrica.

(a) E. divaricatus (b) Rio São Francisco (c) E. amathites12 / 27

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Especiação alopátrica

Outros mecanismos de especiação

Peripátrica: é um tipo de especiação alopátrica, mas ocorreatravés do efeito do fundador.

Parapátrica: a população ocupa o mesmo espaço geográfico,mas é mais provável que os indivíduos próximos acasalementre sí, gerando ao longo do tempo a deriva genética.

Simpátrica: quando as populações que ocupam um mesmoespaço sofrem ação de barreiras biológicas que impedem ofluxo gênico. Ex. a mosca Rhagoletis pomonella.

(a) Rhagoletis pomonella (b) Crataegus sp (c) Maçã doméstica13 / 27

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Especiação alopátrica

Irradiação adaptativa

Quando ocorre a especiação as novas espécies, recémformadas, apesentam homologias, mas também apresentamuma diversificação dos caracteres morfológicos. Essadiversificação é chamada de Irradiação Adaptativa.

A irradiação adaptativa ocorre por conta do processo deadaptação às novas condições ambientais a que a novaespécie é submetida.

(a) Rhea americana (Ema) (b) Struthio camelus(Avestruz)

(c) Dromaiusnovaehollandiae (Emu)

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Especiação alopátrica

Convergência adaptativa

Enquanto na irradiação adaptativa os indivíduos surgidos apartir de uma espécie diversificam-se, na convergência osindivíduos, mesmo provenientes de ancestrais diferentes,adquirem características semelhantes.

Podemos notar semelhaças, por exemplo, entre as rãs,hipopótamos e crocodilos em relação a posição dos olhos.

(a) Hipopótamo (b) Crocodilo (c) Rã

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Origem e Evolução da Vida

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As primeiras formas de vida

Segundo Aleksandr Ivanovich Oparin a vida teria surgido apartir das condições primitivas do planeta Terra.

Os coacervados, como denominou Oparin, foram os primeirosseres vivos e eram aglomerados de moléculas orgânicas.

Esses coarcevados passaram ser considerados vivos quandoadquiriram a capacidade de se auto-organizar eautoduplicar.

(a) Coacevados (b) Terra primitiva (c) H. Pylori (Bactéria)

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Os primeiros seres

Supõe-se que os primeiros seres vivos eram procariontes,heterotróficos e anaeróbicos (fermentadores).

A matéria orgânica, que servia de alimento para os primeirosseres heterótrofos, ficou escassa e a evolução capacitouesses seres a realizarem quimiossíntese.

Os seres passaram a fazer fotossíntese e, com o planeta Terrajá cheio de moléculas de O2, os fermentadores passaram autilizar o O2 em seu mecanismo energético.

(a) Tubícolas (b) Mar (c) Mitocôndria18 / 27

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Evolução dos seres vivos

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Evolução dos seres vivos

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Evolução dos vertebrados

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Evolução do homem

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85 [Enem* - 2012] A imagem representa o processo de evolução dasplantas e algumas de suas estruturas. Para o sucesso desseprocesso, a partir de um ancestral simples, os diferentes gruposvegetais desenvolveram estruturas adaptativas que lhes permitiramsobreviver em diferentes ambientes.

Qual das estruturas adaptativas apresentadas contribuiu para umamaior diversidade genética?a. As sementes aladas, que favorecem a dispersão aérea.b. Os arquegônios, que protegem o embrião multicelularc. Os grãos de pólen, que garantem a polinização cruzada.d. Os frutos, que promovem uma maior eficiência reprodutiva.e. Os vasos condutores, que possibilitam o transporte da seiva bruta. 23 / 27

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85 [Enem* - 2012] A imagem representa o processo de evolução dasplantas e algumas de suas estruturas. Para o sucesso desseprocesso, a partir de um ancestral simples, os diferentes gruposvegetais desenvolveram estruturas adaptativas que lhes permitiramsobreviver em diferentes ambientes.

Qual das estruturas adaptativas apresentadas contribuiu para umamaior diversidade genética?a. As sementes aladas, que favorecem a dispersão aérea.b. Os arquegônios, que protegem o embrião multicelularc. Os grãos de pólen, que garantem a polinização cruzada.d. Os frutos, que promovem uma maior eficiência reprodutiva.e. Os vasos condutores, que possibilitam o transporte da seiva bruta. 24 / 27

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Perguntas?

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Referências

Sônia Lopes; Sergio RossoBio: Volume 3.2 ed. São Paulo: Saraiva, 2013

Linhares, Sergio; Gewandsznajder, Fernando.Biologia (Ensino médio): Volume 3.2 ed. São Paulo: Ática, 2013

PINHEIRO, F. et al. Hybridization and introgression across different ploidylevels in the Neotropical orchids Epidendrum fulgens and E.puniceoluteum.Molecular Ecology. v. 19, n. 18. p. 3981-94. 2010.

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Créditos

Prof. Thiago LinsLicenciado em Ciências BiológicasBacharel em Ciência da ComputaçãoContato: tiagolinsnasc@gmail.com

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