Mestre em Ecologia e Evolução (Unifesp, 2015) Show
Ouça este artigo: O isolamento reprodutivo consiste na existência de barreiras biológicas que impedem que indivíduos de sexos diferentes se reproduzam ou produzam prole fértil. Por impedir a mistura de genes (fluxo gênico) entre diferentes populações, a formação dessas barreiras tem um papel importantíssimo no processo de especiação (formação de novas espécies). Por conta disso, é no isolamento reprodutivo que se baseia um dos conceitos de espécie mais difundidos, o conceito biológico, que define espécie como um grupo de populações cujos membros têm potencial de acasalar na natureza. O isolamento reprodutivo pode ser dividido em dois tipos: Isolamento pré-zigóticoO isolamento pré-zigótico consiste em barreiras que impedem que a fecundação ocorra. Como exemplos, podemos citar os isolamentos ecológico, temporal e comportamental, mecânico e gamético. Nos três primeiros sequer há tentativa de acasalamento, seja porque as populações exploram ambientes diferentes numa mesma área mesmo sem estarem isoladas por barreiras físicas (ecológico), porque diferem quanto ao período reprodutivo ao longo do dia ou do ano (temporal) ou porque possuem comportamentos ou rituais de acasalamento distintos (comportamental). No isolamento mecânico, ainda que haja tentativas de acasalamento, diferenças morfológicas impedem com que ele ocorra. Por fim, no isolamento gamético, o acasalamento pode ocorrer, mas a fecundação não ocorre por incompatibilidade dos gametas. Isolamento pós-zigóticoNo isolamento reprodutivo pós-zigótico, a fecundação ocorre, mas a prole ou não sobrevive (viabilidade do híbrido reduzida) ou é estéril (fertilidade do híbrido reduzida). Mas como populações de uma mesma espécie podem se isolar reprodutivamente?O isolamento pré-zigótico pode surgir por estar geneticamente correlacionado – por pleiotropia ou efeito carona – com características ligadas à adaptação ecológica. A pleiotropia ocorre quando um mesmo gene influencia em mais de uma característica fenotípica no indivíduo. Entre os tentilhões de Galápagos, por exemplo, diferentes formas de bico – que evoluíram por seleção natural em resposta aos recursos disponíveis no ambiente – se relacionam também com propriedades acústicas do canto. Neste caso, o padrão do canto é uma barreira pré-zigótica que evoluiu por estar correlacionada pleiotropicamente com a forma do bico. Já o efeito carona é quando a seleção natural favorece um determinado gene e os genes presentes em loci ligados pegam “carona”, sendo selecionados indiretamente. Neste caso, analogamente à pleiotropia, uma barreira reprodutiva pode surgir em resposta à seleção de outra característica adaptativa. Já o mecanismo genético que explica a evolução do isolamento pós-zigótico é um pouco mais complexo. Neste caso, a prole híbrida não sobrevive ou é estéril. Poderíamos então assumir que os híbridos seriam heterozigotos (Aa) para um determinado locus – e teriam baixa viabilidade –, enquanto as populações em divergência teriam os genótipos AA e aa (homozigotos), com alta viabilidade. No entanto, este modelo tem um paradoxo: supondo que o genótipo do ancestral fosse AA ou aa, a evolução teria que ter passado pela fase heterozigota (desvantajosa ou mortal) em alguma das populações. Mas se o isolamento pós-zigótico for controlado por dois ou mais loci gênicos, ele poderia evoluir sem problemas. Esta é a Teoria de Dobzhansky-Muller, que defende que o isolamento pós-zigótico é causado por interações entre genes de vários loci. Isto é, se uma população é aaBB e a outra AAbb, a prole híbrida (AaBb) pode ter baixa aptidão sem criar o paradoxo do modelo de um único locus. Em geral, mecanismos de isolamento pré-zigótico tendem a surgir mais cedo no processo de especiação de duas linhagens irmãs do que os mecanismos de isolamento pós-zigótico. Referências: Reece, Jane B. et al. Biologia de Campbell. 10ª Edição. Porto Alegre: Artmed. 2015. Ridley, Mark. Evolução. 3ª Edição. Porto Alegre: Artmed. 2006. Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/isolamento-reprodutivo/ 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. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) 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.
Qual a importância do isolamento geográfico para a formação de novas espécies?O isolamento geográfico, então, é a separação física de organismos da mesma espécie por barreiras geográficas intransponíveis e que impedem o seu encontro e cruzamento. O isolamento geográfico ocorre com surgimento de uma barreira física e isso, consequentemente, leva à especiação.
Como o isolamento geográfico pode gerar uma nova espécie?Um evento de isolamento geográfico, por exemplo, pode mudar o fluxo gênico e, consequentemente, gerar isolamento geográfico, evento muito comum na formação de novas espécies.
O que é isolamento geográfico e quais seus efeitos sobre as espécies?A especiação pode ser ocasionada por isolamento geográfico. O isolamento geográfico consiste na separação de uma população por uma barreira geográfica, formando assim subpopulações. A barreira geográfica pode ser um rio, uma montanha ou um cânion, por exemplo.
O que o isolamento geográfico permite?Isolamento geográfico ou espacial é o tipo de isolamento que previne o intercruzamento entre populações alopátricas devido estarem fisicamente separadas. Esse isolamento persistindo por muito tempo poderá conduzir as populações a se diferenciarem morfologicamente como resposta à seleção para diferentes ambientes.
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Como o isolamento geográfico pode contribuir para a formação de novas espécies?
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