Espécies e especiação
A origem da diversidade
biológica
Especiação
Gera espécies novas
Ocorre freqüentemente
Une macro e microevolução
Combina evolução, zoologia, ecologia e
gené...
Anagênese e cladogênese
Anagênese =
evolução contínua
gera uma espécie
nova
Cladogênese =
especiação de uma
espécie ancest...
Como uma espécie é formada?
Modelo alopátrico
Modelo simpátrico
Modelo parapátrico?
Modelo peripátrico?
Alopátrico Peripát...
Especiação alopátrica
Sciurus
Grand Canyon como
barreira geográfica
S. alberti
S. kaibabensis
Especiação alopátrica
Nível do mar abaixa,
forma istmos
(Panamá)
Nível do mar
aumenta, separa
ilhas (Ilha Grande)
Especiação em série
Alpheus
Pares de um lado e
de outro do Ístmo
Especiação alopátrica
Nível do mar abaixa,
forma istmos
(Panamá)
Nível do mar
aumenta, separa
ilhas (Ilha Grande)
Especiação de ilhas
Especiação alopátrica
Isolamento geográfico por uma barreira
geográfica
Alguns indivíduos migraram e não
conseguem voltar ...
O que vai diferenciá-las?
Mutações serão diferentes
Deriva atuará diferenciando as
populações separadas
Particularidades d...
O que vai prevenir a
homogeneização?
A barreira geográfica
Se existir a troca de indivíduo por
geração, a especiação não o...
Diversidade de espécies
Regulada pelo conjunto de três fatores:
Acaso (dispersão, deriva, mutação)
Necessidade (seleção na...
Tristan da Cunha
Ano Evento N
1816 Colonização da Ilha 16
1855 Brigas internas causaram 33 (de 103) partir da Ilha 70
1885...
Efeito fundador
Em quanto tempo acontece a
especiação?
1 Milhão de anos
Pode ser mais rápida?
Pode ser instantânea?
Ammodramus
6 machos de uma ssp
O que fazer?
Coespeciação
Parasita especiando
com especiação do
hospedeiro
Difícil provar que
houve transferência
horizontal
Radiação adaptativa
Especiação em série
Diferenciação de
nichos
Quase espécies
Híbridos
Quantas espécies temos aqui?
Será?
Zebróide numa fazenda do Quênia
WH X WH - 75%
P1 X P1 - 95%
P2 X P2 - 80%
P1 X P2 - 77%
WH X P1 - 0%
WH X P2 - 0%Especiação rápida
8 Poliquetas Nereis
iso...
Especiação simpátrica
Poliploidização
Mudança de nichos ou de ambientes
Poliploidização em Oenothera
lamarckiana
2N = 14
Especiação =
popiploidização
Variante 2N = 28
O. gigas
Especiação simpátrica
Infestadora natural da
árvore de Hawthorne
Quando o ambiente mudou
Em 1860 descoberta em
macieiras (1960 em
cereijeiras)
Hoje
Diferenças genéticas em 6
loci entre as...
Espécies diferentes???
Cruzamento entre os dois
tipos de moscas só 6%
Moscas nascidas em
qualquer árvore,
preferem macieir...
Mulas
X
Equus caballus = 64 (égua)
cromossomos
Equus asinus = 62 (jumento)
cromossomos
Mula = 63 cromossomos
Equus caballu...
Mulas
Estéril (apenas 4
férteis registradas)
307 tentativas de
gravidez
Clonagem (Idaho
Gem, 4 de maio
2003)
Equus caballu...
Mecanismos de isolamento
reprodutivo
PRÉ-ZIGÓTICOS
Isolamento temporal –
reprodução em tempos
diferentes
Isolamento
compor...
O que vêm primeiro?
Pós-zigóticos
Macho estéril
Regra de Haldane
Espécie
A definição de espécie é uma convenção não
existe verdadeiro ou falso
Do latim, espécie = tipo
Comunicabilidade = ...
O que é uma espécie?
Espécie existe?
Essa categoria é real ou é arbitrária?
E gênero, é arbitrário?
Tribo na Nova Guiné re...
O que é uma espécie?
Mais de vinte conceitos diferentes
Três eixos: Universalidade, Praticidade,
Relevância biológica
Cada...
Conceito Morfológico
Tipológico, filosofia de Platão – a presença de
características semelhantes define uma espécie
Univer...
Conceito Biológico
Mayr 1942
Espécies são grupos de indivíduos
intercruzantes ou potencialmente
intercruzantes que são iso...
Conceito biológico
Pouco universal, pouco prático, alta
significância biológica
Aplicável a espécies sexuais
Aplicável a e...
Ursos polares e marrons
Especiação críptica
Poucas
características
morfológicas
Especiação críptica
Esponjas, cnidários,
etc.
Salvador
Noronha A
I...
Especiação e morfologia
Conceito ecológico
Define espécie pelo compartilhamento de
um nicho ecológico
Baixa praticidade, baixa universalidade,
méd...
Conceito comportamental
Define espécie pelo compartilhamento de
uma SMRS (specific mate recognition
strategy)
Estratégia d...
Outros conceitos
Evolutivo – Espécie é uma linhagem
evoluindo separadamente de outras
linhagens
Filogenético – Espécie é o...
Mas vamos parar por aqui.
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Especies evolução

  1. 1. Espécies e especiação A origem da diversidade biológica
  2. 2. Especiação Gera espécies novas Ocorre freqüentemente Une macro e microevolução Combina evolução, zoologia, ecologia e genética
  3. 3. Anagênese e cladogênese Anagênese = evolução contínua gera uma espécie nova Cladogênese = especiação de uma espécie ancestral em duas descendentes
  4. 4. Como uma espécie é formada? Modelo alopátrico Modelo simpátrico Modelo parapátrico? Modelo peripátrico? Alopátrico Peripátrico Parapátrico Simpátrico
  5. 5. Especiação alopátrica Sciurus Grand Canyon como barreira geográfica S. alberti S. kaibabensis
  6. 6. Especiação alopátrica Nível do mar abaixa, forma istmos (Panamá) Nível do mar aumenta, separa ilhas (Ilha Grande)
  7. 7. Especiação em série Alpheus Pares de um lado e de outro do Ístmo
  8. 8. Especiação alopátrica Nível do mar abaixa, forma istmos (Panamá) Nível do mar aumenta, separa ilhas (Ilha Grande)
  9. 9. Especiação de ilhas
  10. 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. 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. 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. 13. Diversidade de espécies Regulada pelo conjunto de três fatores: Acaso (dispersão, deriva, mutação) Necessidade (seleção natural) História (filogenia, herança)
  14. 14. Tristan da Cunha Ano Evento N 1816 Colonização da Ilha 16 1855 Brigas internas causaram 33 (de 103) partir da Ilha 70 1885 População cresce 106 1885 Naufrágio mata 15 homens e suas famílias deixam a Ilha 91 1891 População se estabelece e começa a crescer 59 1961 Crescimento contínuo de 1891 270
  15. 15. Efeito fundador
  16. 16. Em quanto tempo acontece a especiação? 1 Milhão de anos Pode ser mais rápida? Pode ser instantânea?
  17. 17. Ammodramus 6 machos de uma ssp O que fazer?
  18. 18. Coespeciação Parasita especiando com especiação do hospedeiro Difícil provar que houve transferência horizontal
  19. 19. Radiação adaptativa Especiação em série Diferenciação de nichos
  20. 20. Quase espécies
  21. 21. Híbridos
  22. 22. Quantas espécies temos aqui?
  23. 23. Será? Zebróide numa fazenda do Quênia
  24. 24. WH X WH - 75% P1 X P1 - 95% P2 X P2 - 80% P1 X P2 - 77% WH X P1 - 0% WH X P2 - 0%Especiação rápida 8 Poliquetas Nereis isolados da natureza há 40 anos (WH) Isolados reprodutivamente da população original (P1 e P2) hoje
  25. 25. Especiação simpátrica Poliploidização Mudança de nichos ou de ambientes
  26. 26. Poliploidização em Oenothera lamarckiana 2N = 14 Especiação = popiploidização Variante 2N = 28 O. gigas
  27. 27. Especiação simpátrica Infestadora natural da árvore de Hawthorne
  28. 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. 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. 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. 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. 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 – Populações hibridizam, mas híbridos são inviáveis Esterilidade de híbridos – Populações hibridizam, híbridos são viáveis, mas inférteis Baixa adaptabilidade de híbridos
  33. 33. O que vêm primeiro? Pós-zigóticos Macho estéril Regra de Haldane
  34. 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. 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. 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. 37. Conceito Morfológico Tipológico, filosofia de Platão – a presença de características semelhantes define uma espécie Universal Prático Sem relevância biológica
  38. 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. 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. 40. Ursos polares e marrons
  41. 41. Especiação críptica Poucas características morfológicas Especiação críptica Esponjas, cnidários, etc. Salvador Noronha A Itacuruçá Picinguaba Forno Anjos Búzios Ilha do Mel Noronha B France Italy Panama 1 2 3 nucula 5 .20 .33 .47 .60 .73 .87 1
  42. 42. Especiação e morfologia
  43. 43. Conceito ecológico Define espécie pelo compartilhamento de um nicho ecológico Baixa praticidade, baixa universalidade, média relevância biológica
  44. 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. 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. 46. Mas vamos parar por aqui.

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