Evolução - Especiação

Aula para a graduação em Ciências Biológicas sobre Especiação

1. Conceitos de Espécie e Especiação Evolução Prof. Juliano van Melis

2. Conteúdo A prática de conceituar uma espécie Conceitos Atemporais: Biológico; Ecológico;Fenético Conceitos Temporais: Cladístico (ou filogenético) Barreiras de isolamento Principais Modelos de Especiação: Alopátrica ; Parapátrica ; Simpátrica

3. Os Conceitos de espécies Conceito de Espécie e Especiação

4. Conceito de Espécie Na prática Haliaeetus leucocephalus Aquila chrysaetos Fig.(Ridley – Evolução)

5. Conceito de Espécie Na prática Caracteres Fenéticos : são características observáveis, ou mensuráveis de um organismo, inclusive aspectos microscópicos e fisiológicos. Caracteres de “ diagnóstico ” Caracteres de “ definição ” DESCRIÇÃO ≠ DIAGNÓSTICO DE UMA ESPÉCIE

6. + Peludo Configuração dentária Cauda mais curta Orelhas menores Bassaricyon neblina ( Carnivora-Procyonidae ) Conceito de Espécie Na prática Diagnose

7. Conceito de Espécie Na prática doi: 10.3390/molecules181215329 + em Taxonomia Numérica

8. Conceito de Espécie Na prática Canis lupus

9. Canis lupus familiaris Conceito de Espécie Na prática

10. Fig.(Ridley – Evolução) Distribuição do Gênero Ensatina no Oeste dos EUA  Espécies em Anel

11. Fig.(Ridley – Evolução) Conceito de Espécie Na prática Quando o conceito de espécie é debatido , o que é debatido é o conceito e não como é realizado na prática ! Forma, ou condição do caráter ( ex : tamanho do bico)

12. Conceito de Espécie Vertical vs Horizontal Fig.(Ridley – Evolução) Conceito Vertical  Conceito Temporal Conceito Horizontal  Conceito Atemporal

13. Evolução de Taeniodonta . Adaptado de Patterson, 1949 Conceito de Espécie Vertical vs Horizontal

14. Conceitos Atemporais Biológico “Grupos populacionais que conseguem se reproduzir e são isoladas reprodutivamente de outros grupos.” Equus africanus asinus (2n=62) Equus caballus (2n=64)

15. Conceitos Atemporais Biológico “Grupos populacionais que conseguem se reproduzir e são isoladas reprodutivamente de outros grupos.” “Advogados” Mayr Huxley Dobzhansky + Zoólogos... Conjunto Gênico (“gene pool”) 

16. Conceitos Atemporais Biológico Espécie por reconhecimento : Conjunto de indivíduos que compartilham um sistema específico de reconhecimento para acasalamento (SMRS – Specific Mate Recognition System ). evolution.berkeley.edu

17. Conceitos Atemporais Ecológico Conjunto de indivíduos que exploram o mesmo nicho (ou conjunto de nichos) conífera Setophaga tigrina Setophaga coronata Setophaga castanea Altura de alimentação (metros)

18. Conceitos Atemporais Fenético Classificação segundo caracteres fenéticos . Ao contrário dos conceitos biológico e ecológico, o conceito fenético não explica o porquê da classificação.  Conceito tipológico de espécie

19. Conceitos Temporais Filogenético

20. Controvérsias entre os conceitos Conceito Fenético : problemas teóricos Conceito Biológico: E as bactérias, prototictas e outros organismos assexuados? Conceito Ecológico: mesmo com fluxo gênico, pode haver diferenças de nichos. Conceito Taxonômico: Nominalista ou Realista?

21. Barreiras de Isolamento Conceito de Espécie e Especiação

22. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento ecológico ou de Habitat

23. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento ecológico ou de Habitat

24. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento ecológico ou de Habitat

25. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento temporário ou sazonal Tempo (meses) sp2 sp1

26. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento etológico ou Sexual

27. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento mecânico estame estame estigma estame estame estigma Espécie A Espécie B HERCOGAMIA DE APROXIMAÇÃO HERCOGAMIA INVERTIDA

28. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento mecânico Figura : (Campbell et al. – Biologia)

29. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento por polinização © Reinaldo Aguilar Posoqueria latifolia - Rubiaceae  Especializada em atrair um grupo de polinizadores

30. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento Gamético Figura : (Campbell et al. – Biologia)

31. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pós- Zigóticos Inviabilidade do híbrido Figura : (Campbell et al. – Biologia)

32. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pós- Zigóticos Esterilidade do híbrido Figura : (Campbell et al. – Biologia)

33. Barreiras de Isolamento Mecanismos Pós- Zigóticos Desmoronamento do híbrido Figura : (Campbell et al. – Biologia)

34. Barreiras de Isolamento Figura : (Campbell et al. – Biologia)

35. Variação Geográfica Principais fatores: Adaptação ao local; Deriva Genética

36. Variação Geográfica Principais fatores: Adaptação ao local; Deriva Genética Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Subspecies_of_Canis_lupus

37. Variação Geográfica Fonte: Ridley - Evolução Figura : Mapa e distribuição do Pardal ( Passer domesticus ) em relação ao seu tamanho. Lugares mais frios  Maiores pardais

38. Variação Geográfica Fonte: Ridley - Evolução Clina: Representação gráfica da variação geográfica (A) Gradiente contínuo: provavelmente herança poligênica;

39. Variação Geográfica Fonte: Ridley - Evolução Clina: Representação gráfica da variação geográfica (B) Seleção natural em diferentes genótipos, e há fluxo gênico entre as populações; (C) Igual (B), mas o ambiente muda gradativamente

40. Conceituando uma espécie Pensamento Tipológico Utilizado pelos taxonomistas; Assume um tipo ideal de uma espécie; Conceito “ideal” e “não ideal”; Pensamento Populacional Leva em consideração o fluxo gênico; Figura : C ampbell et al. – Biologia

41. Conceituando uma espécie  Calculando a variação genética de uma subpopulação ( G st )   H T : Heterozigosidade Total H S : Heterozigosidade Subpopulação

42. Influencias ecológicas na formação de uma espécie Razão escamoso/dentário Plethodon

43. Influencias ecológicas na formação de uma espécie Razão escamoso/dentário Deslocamento de caracteres

44. Influencias ecológicas na formação de uma espécie Lagartos Anolis  PROXIMIDADE FILOGENÉTICA (HT: Darwin)

45. Modelos de especiação Conceito de Espécie e Especiação

46. Modelos de Especiação Anagênese Cladogênese

47. Modelos de Especiação

48. Modelos de Especiação

49. Modelos de Especiação Uma nova espécie pode ter uma relação com seu ancestral como: Alopátrica Parapátrica Simpátrica

50. Modelos de Especiação Especiação Alopátrica

51. Modelos de Especiação Especiação Alopátrica Figura : C ampbell et al. – Biologia

52. Modelos de Especiação Especiação Alopátrica Em Laboratório

53. Especiaç ão alopátrica por dispersão

54. Especiaç ão alopátrica por vicariância

55. Hip ótese dos ref úgios Clima úmido Clima seco Clima úmido

56. Plantas Aves Hip ótese dos refúgios: dados que apoiam

57. Modelos de Especiação Especiação Parapátrica Gradiente ambiental Gradiente gen ético

58. Modelos de Especiação Especiação Simpátrica Mycocepurus goeldii     Mycocepurus castrator Parasita Rabelling et al. 2014 http ://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.07.048  Seleção sexual também pode ser um indicativo de Especiação Simpátrica

59. Gradualismo Filético Equilíbrio Pontuado Variações evolutivas apresentam uma taxa constante Não apresenta formas intermediárias.