Evolução

1. Espécies e especiação
A origem da diversidade
biológica

2. Especiação „
Gera espécies novas
„
Ocorre freqüentemente
„
Une macro e microevolução
„
Combina evolução, zoologia, ecologia e genética

3. Anagênese e cladogênese „
Anagênese = evolução contínua gera uma espécie nova
„
Cladogênese = especiação de uma espécie ancestral em duas descendentes

4. Como uma espécie é formada? „
Modelo alopátrico
„
Modelo simpátrico
„
Modelo parapátrico?
„
Modelo peripátrico?
Alopátrico Peripátric
o Parapátrico Simpátrico

5. Especiação alopátrica „
Sciurus
„
Grand Canyon
como
barreira geográfica
„
S. alberti
„
S. kaibabensis

6. Especiação alopátrica „
Nível do mar abaixa, forma istmos (Panamá)
„
Nível do mar aumenta, separa ilhas (Ilha Grande)

7. Especiação em série „
Alpheus
„
Pares de um lado e de outro do Ístmo

8. Especiação alopátrica „
Nível do mar abaixa, forma istmos (Panamá)
„
Nível do mar aumenta, separa ilhas (Ilha Grande)

9. Especiação de ilhas

10. Especiação alopátrica „
Isolamento geográfico por uma barreira geográfica
„
Alguns indivíduos migraram e não conseguem voltar ao ponto inicial = dispersão
„
Organismos não se moveram mas uma barreira se originou na distribuição da espécie = vicariância

11. O que vai diferenciá-las?
„
Mutações serão diferentes
„
Deriva atuará diferenciando as populações separadas
„
Particularidades das populações (bottleneck)
„
Populações podem estar sujeitas a pressões seletivas diferentes
„
Efeito fundador (diferença na constituição do pool gênico pelo acaso)

12. O que vai prevenir a homogeneização? „
A barreira geográfica
„
Se existir a troca de indivíduo por geração, a especiação não ocorrerá
„
Balanço entre deriva e proporção do pool gênico trocada

13. Diversidade de espécies „
Regulada pelo conjunto de três fatores:
„
Acaso (dispersão, deriva, mutação)
„
Necessidade (seleção natural)
„
História (filogenia, herança)

14. Tristan
da Cunha
Ano
Evento
N
1816
Colonização da Ilha
16
1855
Brigas internas
causaram 33 (de 103)
partir da Ilha
70
1885
Popul
ação cresce
106
1885
Naufrágio mata 15 homens
e suas famílias deixam a Ilha
91
1891
Popul
ação se estabelece e com
e
ça a crescer
59
1961
Crescimento contínuo de 1891
270

15. Efeito fundador

16. Em quanto tempo acontece a especiação? „
1 Milhão de anos
„
Pode ser mais rápida?
„
Pode ser instantânea?

17. Ammodramus „
6 machos de uma ssp
„
O que fazer?

18. Coespeciação „
Parasita especiando com especiação do hospedeiro
„
Difícil provar que houve transferência horizontal

19. Radiação adaptativa „
Especiação em série
„
Diferenciação de nichos

20. Quase espécies

21. Híbridos

22. Quantas espécies temos aqui?

23. Será?
Zebróide numa fazenda do Quêni
a

24. WH
X
WH
-
75%
P1 X P1 -
95%
P2 X
P2 -
80%
P1 X P2 -
77%
W
H
X P1 -
0
%
W
H
X P2 -
0
%
Especiação rápida „
8
P
oliquetas
Nereis
isolados da natureza há 40 anos (WH)
„
Isolados reprodutivamente da população original (P1 e P2) hoje

25. Especiação simpátrica „
Poliploidização
„
Mudança de nichos ou de ambientes

26. Poliploidização em
Oenothera
lamarckiana „
2N = 14
„
Especiação = popiploidização
„
Variante 2N = 28
„
O. gigas

27. Especiação simpátrica „
Infestadora
natural da
árvore de
Hawthorne

28. Quando o ambiente mudou
„
Em 1860 descoberta em
macieiras (1960 em cereijeiras) „
Hoje
„
Diferenças genéticas em 6
loci
entre as moscas de
cada árvore

29. Espécies diferentes??? „
Cruzamento entre os dois tipos de moscas só 6%
„
Moscas nascidas em qualquer árvore, preferem macieiras em agosto e hawthorne em setembro
„
Diferenças de tempo de maturação de frutos

30. Mulas
X
Equus caballus
= 64 (égua)
cromossomos
Equus asinus
= 62 (jumento)
cromossomos
Mula = 63 cromossomos Equus caballus
= 64 (cavalo)
cromossomos
Equus asinus
= 62 (jumenta)
cromossomos
Burro = 63 cromossomos
=

31. Mulas „
Estéril (apenas 4 férteis registradas)
„
307 tentativas de gravidez
„
Clonagem (Idaho Gem, 4 de maio 2003)
Equus caballus
= 64 cromossomos
Equus asinus
= 62 cromossomos
Mula = 63 cromossomos

32. Mecanismos de isolamento reprodutivo
PRÉ-ZIGÓTICOS
„
Isolamento temporal – reprodução em tempos diferentes
„
Isolamento comportamental – comportamento não reconhecível por membros de outra espécie
„
Isolamento mecânico – órgãos reprodutores não compatíveis
PÓS-ZIGÓTICOS
„
Inviabilidade de híbridos –
P
opulações hibridizam,
mas híbridos são inviáveis
„
Esterilidade de híbridos – Populações hibridizam, híbridos são viáveis, mas inférteis
„
Baixa adaptabilidade de híbridos

33. O que vêm primeiro? „
Pós-zigóticos
„
Macho estéril
„
Regra de Haldane

34. Espécie „
A definição de espécie é uma convenção não existe verdadeiro ou falso
„
Do latim, espécie = tipo
„
Comunicabilidade = estabilidade
„
Estabilidade = critério biologicamente relevante

35. O que é uma espécie? „
Espécie existe?
„
Essa categoria é real ou é arbitrária?
„
E gênero, é arbitrário?
„
Tribo na Nova Guiné reconhece 174 spp de vertebrados, taxonomistas reconhecem 178 spp

36. O que é uma espécie? „
Mais de vinte conceitos diferentes
„
Três eixos: Universalidade, Praticidade, Relevância biológica
„
Cada um dos conceitos têm pontos fortes e fracos em relação aos três eixos

37. Conceito Morfológico „
Tipológico, filosofia de Platão –
a
presença de
características semelhantes define uma espécie
„
Universal
„
Prático
„
Sem relevância biológica

38. Conceito Biológico „
Mayr 1942
„
Espécies são grupos de indivíduos intercruzantes ou potencialmente intercruzantes
que são isolados
reprodutivamente de outros grupos
„
Capacidade de cruzamento define uma espécie

39. Conceito biológico „
Pouco universal, pouco prático, alta significância biológica
„
Aplicável a espécies sexuais
„
Aplicável a espécies contemporâneas
„
Populações alopátricas?
„
Isolamento reprodutivo não é qualitativo

40. Ursos polares e marrons

41. Especiação críptica „
Poucas características morfológicas
„
Especiação críptica
„
Esponjas, cnidários, etc.
Salvador Noronha A Itacuruçá Picinguaba Forno Anjos Bú
zios
Il
ha do Mel
Noronha B France Italy Panama
1 2 3
nucula
5
.2
0

.3
3



.4
7


.6
0



.7
3


.8
7

1

42. Especiação e morfologia

43. Conceito ecológico „
Define espécie pelo compartilhamento de um nicho ecológico
„
Baixa praticidade, baixa universalidade, média relevância biológica

44. Conceito comportamental „
Define espécie pelo compartilhamento de uma SMRS (specific
mate recognition
strategy)
„
Estratégia de reconhecimento de parceiro
„
Alta significância biológica, baixa praticidade e universalidade

45. Outros conceitos
„
Evolutivo –
Espécie é uma linhagem
evoluindo separadamente de outras linhagens
„
Filogenético –
Espécie é o menor
grupamento diagnosticável de organismos que possuem um padrão ancestral- descendente

46. Mas vamos parar por aqui.