Como se dá a formação de novas espécies?

Resumo

Plantas possuem sistemas reprodutivos variados, e a evolução e surgimento de novas espécies depende diretamente das características reprodutivas de uma determinada população. Transições entre sistemas autocompatíveis e autoincompatíveis podem ser acompanhadas pela formação de barreiras reprodutivas entre as populações com características reprodutivas distintas. O surgimento de barreiras reprodutivas entre espécies de uma mesma população pode indicar os primeiros estágios de formação de novas espécies. O objetivo deste trabalho é testar a hipótese de que a depressão por alogamia ocorre entre diferentes populações de Epidendrum secundum, uma espécie amplamente distribuída nas regiões tropicais de altitude na América do Sul. Experimentos de biologia reprodutiva foram conduzidos em indivíduos mantidos em cultivo em casa de vegetação com o objetivo de caracterizar o sistema de cruzamento, fertilidade e compatibilidade reprodutiva entre indivíduos de E. secundum provenientes de diferentes populações. A produção de frutos variou dependendo da população e do tratamento realizado. Nos autocruzamentos, os resultados de produção de frutos variaram de 20% à 60%, e a viabilidade de sementes variou de 4,3% à 78%. Os valores baixos indicam depressão por endogamia, enquanto os outros valores maiores mostram que as populações possuem um sistema de cruzamento misto. Os cruzamentos intrapopulacionais seguiram o mesmo padrão, houveram valores baixos e altos tanto de produção de frutos quanto de viabilidade de sementes. Já os índices de isolamento populacional mostraram valores de isolamento total entre alguns pares de populações, sugerindo a formação de barreiras que podem desencadear processos de especiação

Como citar este documento

BIANCHESSI, Sarah Bayod. Os primeiros passos da formação de novas espécies: depressão por alogamia e sistema de cruzamento de Epidendrum secundum (Orchidaceae). 2017. 29 p. Trabalho de conclusão de curso (bacharelado e licenciatura - Ciências Biológicas) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Instituto de Biociências (Campus de Rio Claro), 2017. Disponível em: <http://hdl.handle.net/11449/156469>.

Financiador

Este item aparece nas seguintes coleções
  • Trabalhos de Conclusão de Curso - IBRC

  • Gabarito Enem
  • 2018
  • Segundo dia
  • Caderno azul

Questão 106 da prova azul do segundo dia do Enem 2018

O processo de formação de novas espécies é lento e repleto de nuances e estágios intermediários, havendo uma diminuição da viabilidade entre cruzamentos. Assim, plantas originalmente de uma mesma espécie que não cruzam mais entre si podem ser consideradas como uma espécie se diferenciando. Um pesquisador realizou cruzamentos entre nove populações — denominadas de acordo com a localização onde são encontradas — de uma espécie de orquídea (Epidendrum denticulatum). No diagrama estão os resultados dos cruzamentos entre as populações.
Considere que o doador fornece o pólen para o receptor

FIORAVANTI, C. Os primeiros passos de novas espécies: plantas e animais se diferenciam por meio de mecanismos surpreendentes. Pesquisa Fapesp, out. 2013 (adaptado).

Como se dá a formação de novas espécies?

Em populações de quais localidades se observa um processo de especiação evidente?

  1. Bertioga e Marambaia; Alcobaça e Olivença.
  2. Itirapina e Itapeva; Marambaia e Massambaba.
  3. Itirapina e Marambaia; Alcobaça e Itirapina.
  4. Itirapina e Peti; Alcobaça e Marambaia.
  5. Itirapina e Olivença; Marambaia e Peti.

Gabarito da questão

Opção D

As especiações podem ser entendidas como processos que levam à formação de novas espécies. Elas ocorrem em virtude das diferenças surgidas no genoma de populações diferentes de uma mesma espécie que ocasionaram o isolamento reprodutivo e, consequentemente, o aparecimento de duas espécies diferentes. O isolamento reprodutivo consiste na incapacidade de os indivíduos trocarem os genes através do cruzamento.

Podemos dividir a especiação em três tipos básicos, tendo em vista aspectos geográficos: especiação alopátrica, especiação simpátrica e especiação parapátrica.

A especiação alopátrica, acontece quando duas populações de uma espécie são separadas por uma barreira geográfica. Essa barreira geográfica, que pode ser uma montanha, um deserto ou floresta, por exemplo, causa uma separação espacial (alopatria). Nesse caso, falamos que ocorreu um isolamento geográfico.

Quando essas populações se separam, podem sofrer diferentes pressões, uma vez que estão em áreas diferentes. Essas pressões, com o passar do tempo, fazem com que ocorra uma divergência genética e, consequentemente, um possível isolamento reprodutivo. Muitos consideram esse tipo de especiação como o principal modelo de especiação.

O efeito do fundador é um tipo especial de especiação alopátrica. Nesse processo, uma pequena parte de uma grande população migra para fora dos ambientes da população original.  A pequena população, geralmente, é levada à extinção. Entretanto, quando as pequenas populações são bem-sucedidas, elas são conduzidas a uma especiação mais rápida, em virtude, principalmente, da deriva genética.

Uma evidência da especiação alopátrica pode ser observada em ilhas, em que uma espécie acaba se diferenciando na aparência e ecologia. O exemplo mais clássico são os dos tentilhões observados por Darwin nas ilhas Galápagos, que se diferenciam principalmente pela forma do bico que é adaptada ao tipo de alimentação de cada uma das 14 espécies.

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A especiação simpátrica é aquela que ocorre sem que haja separação geográfica. Nesse caso, duas populações de uma mesma espécie vivem em uma mesma área, mas não ocorre cruzamento entre as populações. É comum observar que alguma modificação genética impediu esse intercruzamento, gerando assim diferenças que levarão à especiação.  É uma das especiações mais raras.

Acredita-se que a especiação simpátrica seja responsável pela grande quantidade de espécies de peixes ciclídeos encontrados no lago africano Victoria. Segundo alguns pesquisadores, o lago foi colonizado por apenas uma espécie ancestral.

Existe ainda a especiação parapátrica, que ocorre quando duas populações de uma mesma espécie diferenciam-se e ocupam áreas contíguas, mas ecologicamente distintas. Por estarem em áreas de contato, é possível o intercruzamento, que acaba gerando híbridos. Essas áreas são chamadas de zona híbrida e acabam se tornando uma barreira ao fluxo gênico entre as espécies que estão se formando.

Podemos citar como exemplo de especiação parapátrica o caso da grama Anthoxanthum. Parte dessa espécie diferenciou-se graças à presença de metais no solo, passando a ter floração em época diferente, o que impossibilitou o cruzamento com a população original.


Por Vanessa dos Santos
Graduada em Biologia

Como se formam as novas espécies?

Novas espécies formam-se por especiação, na qual uma população ancestral se separa em duas ou mais populações descendentes geneticamente distintas. A especiação envolve isolamento reprodutivo de grupos dentro da população original e acumulação de diferenças genéticas entre os dois grupos.

Que fatores contribuem para a formação de novas espécies?

A mutação é considerada a fonte primária da variabilidade genética, pois ela é responsável pelo surgimento de novos alelos. Além da mutação, temos a reprodução sexuada, a deriva genética e o fluxo gênico como fatores que influenciam na variedade de alelos de uma espécie.

O que é uma nova espécie?

De uma maneira resumida, podemos dizer que se trata do processo de surgimento de uma nova espécie, e o evento crucial para que isso aconteça é o isolamento reprodutivo. Esse isolamento reprodutivo impede o fluxo gênico, por isso, obedecendo ao conceito biológico de espécie, dizemos que uma nova espécie surgiu.

Como se dá o processo de especiação?

As especiações podem ser entendidas como processos que levam à formação de novas espécies. Elas ocorrem em virtude das diferenças surgidas no genoma de populações diferentes de uma mesma espécie que ocasionaram o isolamento reprodutivo e, consequentemente, o aparecimento de duas espécies diferentes.