Assunto:    Re: As maneiras pelas quais novas espécies se originam
Data:       04 de junho de 2006
Message-ID: e5tdt4$pdt$1@bunyip2.cc.uq.edu.au

Gordon Hill escreveu:
> Se parece que vale seu tempo, eu -- e acho que outros também -- agradeceríamos
> algum comentário em andamento sobre as diversas maneiras pelas quais uma nova espécie poderia
> vir a existir.
>
> Alguns de nós -- espero não estar sozinho -- não têm formação em biologia
> para entender as complexidades do que lemos sobre populações isoladas,
> genes dominantes e recessivos, mutações e similares.
>
> Alguém quer ajudar esta alma lenta? Se isso é trivial, por favor
> ignore-o.
>
> Obrigado pela ajuda, GH

Vou tentar.

A especiação, em organismos sexuais, ocorre quando dois grupos genéticos deixam de se intercruzar. Isso pode acontecer das seguintes formas.

1. Especiação instantânea. Isso tende a ocorrer principalmente em plantas por meio de hibridização ou uma duplicação do número de cromossomos na concepção. Híbridos terão cromossomos assimétricos no início, mas um processo de duplicação e ausência de redução secundária por meiose (ou a formação de células haplóides, ou com meia carga de cromossomos). Assim, quando você obtém um híbrido, os cromossomos das duas formas parentais não se correspondem, mas se você então duplica os cromossomos e não os reduz novamente, pode emparelhá-los. No caso de duplicação dos cromossomos de uma espécie, obtém-se um conjunto 2n (ou 3n ou 4n...) de cromossomos já emparelhados.

Às vezes esses poliplóides, como são chamados (de número múltiplo), conseguem reproduzir-se por autofecundação, ou a poliploidia é um evento comum o bastante para que existam dois ou mais indivíduos que possam cruzar, e pronto. A seleção secundária elimina genes menos aptos.

2. Especiação alopátrica. Um pouco de terminologia para começar -- "patris" significa "país" ou "terra natal". Ela vem em sabores que vão de "sym" (juntos) a "peri" (ao lado) até "allo" (separados). Assim, especiação alopátrica é "especiação que ocorre quando as populações estão isoladas geograficamente". Encontremos alguns outros "patrises" depois.

Na especiação alopátrica, a distribuição de uma espécie é dividida, digamos, por um rio ou cadeia de montanhas ou deserto ou correntes no oceano, etc. Depois que isso acontece, elas estão se adaptando a condições novas e também um processo mais ou menos aleatório (estocástico) de amostragem dos variantes genéticos leva a uma população bastante diferente da parental. O processo estocástico é chamado de "deriva genética". Embora infertilidade reprodutiva ou isolamento não sejam algo para o qual a seleção "visa", muitas vezes é um subproduto de mudanças feitas no ciclo de desenvolvimento da população isolada. Assim, quando os dois voltam à simpatria, eles ou não conseguem se cruzar (estão isolados) ou conseguem, mas os híbridos não são tão aptos quanto qualquer uma das variantes parentais (adaptabilidade híbrida reduzida), e então são submetidos à "seleção reforçadora" para manter o isolamento. [É claro que eles também podem acabar extintos, devido à aptidão reduzida.]

3. Especiação peripátrica. Nesse caso a população isolada não está totalmente geneticamente isolada, mas por estar na periferia da população principal, uma população local (chamada uma "deme") pode ter variantes genéticas incomuns (chamadas "alelos") que se estabelecem por uma mistura de razões seletivas e de deriva até o ponto em que híbridos entre elas e a população principal são menos aptos, causando seleção reforçadora. Isso ocorre porque a taxa de cruzamento interdeme é menor que a taxa de cruzamento intrademe, e por isso ela pode, sob certas condições, formar genótipos novos e sequências de desenvolvimento novos. [Nota técnica: quando a taxa de migração entre populações é menor que 50%, isso é parapatria. Quando o isolamento geográfico é menor do que 100%, isso é peripatria. Assim, para- e peripatria podem ser estados da mesma população. Essa é uma peça inconveniente de terminologia confusa.]

4. Especiação simpátrica. Isso é controverso (e era a visão preferida de Darwin). Nesse modelo, uma forma variante alcança um novo "pico adaptativo", e a seleção reforçadora seleciona contra híbridos com a forma anterior. Isso é pensado para ocorrer de duas maneiras. Uma é pela evolução de novos sistemas de acasalamento, como sinais (o caso dos peixes de comunicação elétrica, por exemplo; o caso clássico é o chamado de acasalamento de Rana pipiens). Outra maneira é por meio da adaptação a um novo hospedeiro, como quando moscas Rhagoletis começaram a se reproduzir em macieiras na Califórnia, que florescem em uma época diferente do ano, fazendo a seleção isolar o ciclo de desenvolvimento de criação mais antigo em espinheiro do ciclo de desenvolvimento mais novo em macieiras. Às vezes isso é chamado de especiação por "raça hospedeira".

5. Especiação "statsipátrica" (in loco). Isso é como o caso instantâneo acima, embora as variantes cromossômicas possam se cruzar com os indivíduos de contagem cromossômica original. A seleção assume a forma de ciclos de desenvolvimento inviáveis.

6. Introgressão. Nesse caso uma população de, digamos, plantas de floração, consegue cruzar com alguma outra espécie, mas a prole não é, por isso, membro de uma nova espécie, mas retrocruza-se na população, mudando sua constituição genética e nicho adaptativo de forma que, quando está em simpatria com a espécie original, a população agora está isolada.

Os estudos de especiação se concentram muito nos "mecanismos isolantes reprodutivos" (RIMs), que são os mecanismos específicos que impedem populações de compartilharem seus genes. Eles são ou um subproduto da evolução (por exemplo, na alopatria), ou são submetidos secundariamente à seleção (na peripatria), ou são resultado direto da seleção (na simpatria).

Também há casos de especiação causada por parasitas. Uma célula parasita chamada Wollbachia pode infectar as células sexuais de artrópodes (insetos, etc.) de modo que indivíduos não infectados, embora geneticamente idênticos, não consigam reproduzir com os infectados. Nesse caso, a infecção age como um tipo de alopatria, mesmo que estejam na mesma região de origem, permitindo que os genes evoluam incidentalmente por conta própria por meio de deriva e seleção.

Espero que isso ajude.

--
John S. Wilkins, Postdoctoral Research Fellow, Biohumanities Project
University of Queensland - Blog: evolvethought.blogspot.com
"Ele usava... sarcasmo. Conhecia todos os truques, ironia dramática, metáfora, bathos,
jogos de palavras, paródia, lítote e... sátira. Era cruel."

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