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Evidências da  evoluçãoA evolução tem suas   bases no estudo  comparativo dos organismos, sejam  fósseis ou atuais.
HomologiaEntende-se por homologia semelhança entre estruturas de diferentesorganismos, devida unicamente a uma mesma orige...
Mesma origem embriológicade estruturas de diferentesorganismos, sendo que essasestruturas podem ter ou não amesma função. ...
A homologia entre estruturas de 2organismos diferentes sugere queeles se originaram de um grupoancestral comum, embora não...
AnalogiaA analogia refere-se à semelhança morfológica entreestruturas, em função de adaptação à execução damesma função.As...
As estruturas análogas não refletempor si sós qualquer grau de parentesco.Elas fornecem indícios da adaptação de estrutura...
Ao contrário da irradiação adaptativa ( caracterizadapela diferenciação de organismos a partir de umancestral comum. dando...
Analogia: semelhança entreestruturas de diferentesorganismos, devidaunicamente à adaptação auma mesma função. Sãoconsidera...
Órgãos vestigiaisÓrgãos vestigiais : órgãos reduzidos emtamanho e geralmente sem função, quecorrespondem a órgãos maiores ...
Um exemplo bem conhecido de órgão vestigial nohomem é o apêndice vermiforme , estruturapequena e sem função que parte do c...
Embriologia comparadaO estudo comparado da embriologia de diversos vertebradosmostra a grande semelhança de padrão de dese...
Estudo dos fósseisÉ considerado fóssil qualquer indício da presença de organismos que viveramem tempos remotos da Terra. A...
Também são consideradas fósseis impressões deixadaspor organismos que viveram em eras passadas , como, por exemplo, pegada...
As Teorias evolutivasVárias teorias evolutivas surgiram, destacando-se ,entre elas, as teorias de Lamarck e de Darwin.Atua...
Teoria de LamarckJean-Baptiste Lamarck ( 1744-1829 ), naturalistafrancês, foi o primeiro cientista a propor umateoria sist...
Lei do uso ou desuso: o uso de determinadaspartes do corpo do organismo faz com queestas se desenvolvam, e o desuso faz co...
Lamarck utilizou vários exemplos para explicar suateoria. Segundo ele, as aves aquáticas tornaram-sepernaltas devido ao es...
Teoria de DarwinCharles Darwin ( 1809-1882 ), naturalista inglês,desenvolveu uma teoria evolutiva que é a base da modernat...
Os princípios básicos das idéias deDarwin podem ser resumidos noseguinte modo:· Os indivíduos de uma mesmaespécie apresent...
· Todo organismo tem grande capacidade dereprodução, produzindo muitos descendentes.Entretanto, apenas alguns dos descende...
Na "luta" pela vida, organismos com variações favoráveisás condições do ambiente onde vivem têm maioreschances de sobreviv...
A abordagem de Darwinsobre a evolução erabastante distintadaquela de Lamarck,como pode ser visto noesquema a seguir:
Teoria sintética da evoluçãoA Teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo foiformulada por vários pesquisadores durante ...
A teoria sintética considera, conforme Darwin jáhavia feito, a população como unidade evolutiva. Apopulação pode ser defin...
Quando, nesta definição, se diz potencialmenteintercruzantes, significa que uma espécie pode terpopulações que não cruzem ...
Observando as diferentes populações deindivíduos com reprodução sexuada,pode-se notar que não existe umindivíduo igual ao ...
A enorme diversidade de fenótipos em uma população éindicadora da variabilidade genética dessa população,podendo-se notar ...
A enorme diversidade de fenótipos em umapopulação é indicadora da variabilidadegenética dessa população, podendo-se notarq...
Os fatores que determinam alterações nafreqüência dos genes são denominadosfatores evolutivos. Cada população apresentaum ...
Fatores que tendem aaumentar a variabilidadegenética da população:mutação gênica, mutaçãocromossônica, recombinação;
Fatores que atuam sobrea variabilidade genéticajá estabelecida : seleçãonatural, migração eoscilação genética.
A integração desses fatoresassociada ao isolamentogeográfico pode levar, aolongo do tempo, aodesenvolvimento demecanismos ...
SURGIMENTO DAS ESPÉCIESEstudados os fatores evolutivos que promovem avariabilidade genética e os que atuam sobre avariabil...
A origem das espéciesMecanismos de especiação são aqueles quedeterminam a formação de espécies novas. Omecanismo de especi...
Suponhamos que o ambiente onde essapopulação ocorre sofra alterações bruscas, taiscomo modificações climáticas ou eventosg...
As barreiras ecológicas impedem a troca degenes entre os indivíduos das populaçõespor elas separadas, fazendo com quevaria...
Quando isto ocorre , considera-seque essas populações pertencema espécies distintas.As espécies são portanto, como jávimos...
Os mecanismos de isolamento reprodutivoO desenvolvimento de mecanismos quedeterminam o isolamento reprodutivo éfundamental...
Não havendo troca de genes com populaçõesde outras espécies , todos os fatores evolutivosque atuam sobre populações de uma...
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Um exemplo pode ser dado por duas espécies depatos de água doce, Anas platyrhinchos e Anasacuta, as quais , apesar de nidi...
Os mecanismos de isoloamento reprodutivo podemser classificados do seguinte modo:Os mecanismos pré-copulatórios : impedem ...
Para os animais, este é o principalmecanismo pré-copulatório. Nestegrupo estão incluídos os mecanismosde isolamento devido...
Dois exemplos desse tipo de incompatibilidadecomportamental levando ao isolamentoreprodutivo são os sinais luminosos, emit...
– Isolamentomecânico: diferençasnos órgãosreprodutores,impedindo a cópula.
Mecanismos pós-copulatórios: Mesmo que acópula ocorra, estes mecanismos impedem oureduzem seu sucesso.– Mortalidade gaméti...
– Inviabilidade do híbrido : indivíduosresultantes do cruzamento entreindivíduos de duas espécies sãochamados híbridos int...
O isolamento reprodutivototal entre duas espéciesdeve-se, em geral, avários fatores, dentre osquais um pode ser maisefetiv...
Obrigada, pela  atenção.       Boa Noite!
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Aula sobre evolução das espécies 3° ano

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  1. 1. O que é aevolução? Evolução é o processo através no qual ocorrem as mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo, dando origem a espécies novas.
  2. 2. Evidências da evoluçãoA evolução tem suas bases no estudo comparativo dos organismos, sejam fósseis ou atuais.
  3. 3. HomologiaEntende-se por homologia semelhança entre estruturas de diferentesorganismos, devida unicamente a uma mesma origem embriológica. Asestruturas homológicas podem exercer ou não a mesma função.O braço do homem, a pata do cavalo, a asa do morcego e a nadadeira da baleiasão estruturas homológicas entre si, pois todas têm a mesma origemembriológica. Nesses casos, não há similaridade funcional.Ao analisar, entretanto, a asa do morcego e a asa da ave, verifica-se que ambastêm a mesma origem embriológica e estão, ainda associadas á mesma função.
  4. 4. Mesma origem embriológicade estruturas de diferentesorganismos, sendo que essasestruturas podem ter ou não amesma função. As estruturashomólogas sugeremancestralidade comum.
  5. 5. A homologia entre estruturas de 2organismos diferentes sugere queeles se originaram de um grupoancestral comum, embora nãoindique um grau de proximidadecomum, partem várias linhasevolutivas que originaram váriasespécies diferentes, fala-se emirradiação adaptativa.
  6. 6. AnalogiaA analogia refere-se à semelhança morfológica entreestruturas, em função de adaptação à execução damesma função.As asas dos insetos e das aves são estruturas diferentesquanto à origem embriológica, mas ambas estãoadaptadas à execução de uma mesma função: o vôo.São , portanto, estruturas análogas.
  7. 7. As estruturas análogas não refletempor si sós qualquer grau de parentesco.Elas fornecem indícios da adaptação de estruturas de diferentes organismos a uma mesma variável ecológica. Quando organismos não intimamente aparentados apresentam estruturas semelhantes exercendo a mesma função, dizemos que eles sofreram evolução convergente.
  8. 8. Ao contrário da irradiação adaptativa ( caracterizadapela diferenciação de organismos a partir de umancestral comum. dando origem a vários gruposdiferentes adaptados a explorar ambientesdiferentes.) a evolução convergente ou convergênciaevolutiva é caracterizada pela adaptação dediferentes organismos a uma condição ecológicaigual. assim, as formas do corpo do golfinho, dospeixes, especialmente tubarões, e de um réptil fóssilchamado ictiossauro são bastantesemelhantes, adaptadas à natação. Neste caso, asemelhança não é sinal de parentesco, mas resultadoda adaptação desses organismos ao ambienteaquático.
  9. 9. Analogia: semelhança entreestruturas de diferentesorganismos, devidaunicamente à adaptação auma mesma função. Sãoconsideradas resultado daevolução convergente.
  10. 10. Órgãos vestigiaisÓrgãos vestigiais : órgãos reduzidos emtamanho e geralmente sem função, quecorrespondem a órgãos maiores efuncionais em outros organismos.Indicam ancestralidade comum.
  11. 11. Um exemplo bem conhecido de órgão vestigial nohomem é o apêndice vermiforme , estruturapequena e sem função que parte do ceco ( estruturalocalizada no ponto onde o intestino delgado liga-seao grosso).Nos mamíferos roedores, o ceco é uma estruturabem desenvolvida, na qual o alimento parcialmentedigerido á armazenado e a celulose, abundante nosvegetais ingeridos, é degradada pela ação debactérias especializadas. Em alguns desses animais oceco é uma bolsa contínua e em outros, como ocoelho, apresenta extremidade final mais estreita,denominada apêndice. que corresponde ao apêndicevermiforme humano.
  12. 12. Embriologia comparadaO estudo comparado da embriologia de diversos vertebradosmostra a grande semelhança de padrão de desenvolvimentoinicial. À medida que o embrião se desenvolve, surgemcaracterísticas individualizantes e as semelhanças diminuem.Essa semelhança também foi verificada no desenvolvimentoembrionário de todos animais metazoários. Nesse caso,entretanto, quando mais diferentes são os organismos, menor éo período embrionário comum entre eles.
  13. 13. Estudo dos fósseisÉ considerado fóssil qualquer indício da presença de organismos que viveramem tempos remotos da Terra. As partes duras do corpo dos organismos sãoaquelas mais freqüentemente conservadas nos processos de fossilização, masexistem casos em que a parte mole do corpo também é preservada. Dentreestes podemos citar os fosseis congelados, como, por exemplo, o mamuteencontrado na Sibéria do norte e os fosseis de insetos encontrados emâmbar. Neste último caso, os insetos que penetravam na resina pegajosa,eliminada pelos pinheiros, morriam, A resina endurecia, transformando-seem âmbar. , e o inseto aí contido era preservado nos detalhes de suaestrutura.
  14. 14. Também são consideradas fósseis impressões deixadaspor organismos que viveram em eras passadas , como, por exemplo, pegadas de animais extintos eimpressões de folhas, de penas de aves extintas e dasuperfície da pele dos dinossauros.A importância do estudo dos fósseis para a evoluçãoestá na possibilidade de conhecermos organismos queviveram na Terra em tempos remotos, sob condiçõesambientais distintas das encontradas atualmente, eque podem fornecer indícios de parentesco com asespécies atuais. Por isso, os fósseis são consideradosimportantes testemunhos da evolução.
  15. 15. As Teorias evolutivasVárias teorias evolutivas surgiram, destacando-se ,entre elas, as teorias de Lamarck e de Darwin.Atualmente, foi formulada a Teoria sintética daevolução, também denominada Neodarwinismo,que incorpora os conceitos modernos da genética ásidéias essenciais de Darwin sobre seleção natural.
  16. 16. Teoria de LamarckJean-Baptiste Lamarck ( 1744-1829 ), naturalistafrancês, foi o primeiro cientista a propor umateoria sistemática da evolução. Sua teoria foipublicada em 1809, em um livro denominadoFilosofia zoológica.Segundo Lamarck, o principio evolutivo estariabaseado em duas Leis fundamentais:
  17. 17. Lei do uso ou desuso: o uso de determinadaspartes do corpo do organismo faz com queestas se desenvolvam, e o desuso faz com quese atrofiem.Lei da transmissão dos caracteres adquiridos:alterações provocadas em determinadascaracterísticas do organismo, pelo uso edesuso, são transmitidas aos descendentes.
  18. 18. Lamarck utilizou vários exemplos para explicar suateoria. Segundo ele, as aves aquáticas tornaram-sepernaltas devido ao esforço que faziam no sentido deesticar as pernas para evitarem molhar as penasdurante a locomoção na água. A cada geração, esseesforço produzia aves com pernas mais altas, quetransmitiam essa característica à geração seguinte.Após várias gerações, teriam sido originadas as atuaisaves pernaltas.A teoria de Lamarck não é aceita atualmente, poissuas idéias apresentam um erro básico: ascaracterísticas adquiridas não são hereditárias.Verificou-se que as alterações em células somáticasdos indivíduos não alteram as informações genéticascontida nas células germinativas, não sendo, dessaforma, hereditárias.
  19. 19. Teoria de DarwinCharles Darwin ( 1809-1882 ), naturalista inglês,desenvolveu uma teoria evolutiva que é a base da modernateoria sintética: a teoria da seleção natural. SegundoDarwin, os organismos mais bem adaptados ao meio têmmaiores chances de sobrevivência do que os menosadaptados, deixando um número maior de descendentes.Os organismos mais bem adaptados são, portanto,selecionados para aquele ambiente.
  20. 20. Os princípios básicos das idéias deDarwin podem ser resumidos noseguinte modo:· Os indivíduos de uma mesmaespécie apresentam variações emtodos os caracteres, não sendo,portanto, idênticos entre si.
  21. 21. · Todo organismo tem grande capacidade dereprodução, produzindo muitos descendentes.Entretanto, apenas alguns dos descendenteschegam à idade adulta.· O número de indivíduos de uma espécie é mantidomais ou menos constante ao longo das gerações.· Assim, há grande "luta" pela vida entre osdescendentes, pois apesar de nascerem muitosindivíduos poucos atingem a maturalidade, o quemantém constante o número de indivíduos naespécie.
  22. 22. Na "luta" pela vida, organismos com variações favoráveisás condições do ambiente onde vivem têm maioreschances de sobreviver, quando comparados aosorganismos com variações menos favoráveis.Os organismos com essas variações vantajosas têmmaiores chances de deixar descendentes. Como hátransmissão de caracteres de pais para filhos, estesapresentam essas variações vantajosas.Assim , ao longo das gerações, a atuação da seleçãonatural sobre os indivíduos mantém ou melhora o graude adaptação destes ao meio.
  23. 23. A abordagem de Darwinsobre a evolução erabastante distintadaquela de Lamarck,como pode ser visto noesquema a seguir:
  24. 24. Teoria sintética da evoluçãoA Teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo foiformulada por vários pesquisadores durante anos deestudos, tomando como essência as noções de Darwinsobre a seleção natural e incorporando noções atuais degenética. A mais importante contribuição individual daGenética, extraída dos trabalhos de Mendel, substituiu oconceito antigo de herança através da mistura de sanguepelo conceito de herança através de partículas: os genes.
  25. 25. A teoria sintética considera, conforme Darwin jáhavia feito, a população como unidade evolutiva. Apopulação pode ser definida como grupamento deindivíduos de uma mesma espécie que ocorrem emuma mesma área geográfica, em um mesmointervalo de tempo.Para melhor compreender esta definição , éimportante conhecer o conceito biológico deespécie: agrupamento de populações naturais, realou potencialmente intercruzantes ereprodutivamente isolados de outros grupos deorganismos.
  26. 26. Quando, nesta definição, se diz potencialmenteintercruzantes, significa que uma espécie pode terpopulações que não cruzem naturalmente porestarem geograficamente separadas. Entretanto,colocadas artificialmente em contato, haverácruzamento entre os indivíduos, com descendentesférteis. Por isso, são potencialmente intercruzantes.A definição biológica de espécie só é valida paraorganismos com reprodução sexuada, já que, nocaso dos organismos com reprodução sexuada, jáque, no caso dos organismos com reproduçãoassexuada, as semelhanças entre característicasmorfológicas é que definem os agrupamentos emespécies.
  27. 27. Observando as diferentes populações deindivíduos com reprodução sexuada,pode-se notar que não existe umindivíduo igual ao outro. Exceções a essaregra poderiam ser os gêmeosunivitelínicos, mas mesmo eles não sãoabsolutamente idênticos, apesar de opatrimônio genético inicial ser o mesmo.Isso porque podem ocorrer alteraçõessomáticas devidas á ação do meio.
  28. 28. A enorme diversidade de fenótipos em uma população éindicadora da variabilidade genética dessa população,podendo-se notar que esta é geralmente muito ampla.A compreensão da variabilidade genética e fenotípica dosindivíduos de uma população é fundamental para o estudodos fenômenos evolutivos, uma vez que a evolução é, narealidade, a transformação estatística de populações aolongo do tempo, ou ainda, alterações na freqüência dosgenes dessa população. Os fatores que determinamalterações na freqüência dos genes são denominadosfatores evolutivos. Cada população apresenta um conjuntogênico, que sujeito a fatores evolutivos , pode ser alterado.
  29. 29. A enorme diversidade de fenótipos em umapopulação é indicadora da variabilidadegenética dessa população, podendo-se notarque esta é geralmente muito ampla.A compreensão da variabilidade genética efenotípica dos indivíduos de uma população éfundamental para o estudo dos fenômenosevolutivos, uma vez que a evolução é, narealidade, a transformação estatística depopulações ao longo do tempo, ou ainda,alterações na freqüência dos genes dessapopulação.
  30. 30. Os fatores que determinam alterações nafreqüência dos genes são denominadosfatores evolutivos. Cada população apresentaum conjunto gênico, que sujeito a fatoresevolutivos , pode ser alterado. O conjuntogênico de uma população é o conjunto detodos os genes presentes nessa população.Assim , quanto maior é a variabilidadegenética.Os fatores evolutivos que atuam sobre oconjunto gênico da população podem serreunidos duas categorias
  31. 31. Fatores que tendem aaumentar a variabilidadegenética da população:mutação gênica, mutaçãocromossônica, recombinação;
  32. 32. Fatores que atuam sobrea variabilidade genéticajá estabelecida : seleçãonatural, migração eoscilação genética.
  33. 33. A integração desses fatoresassociada ao isolamentogeográfico pode levar, aolongo do tempo, aodesenvolvimento demecanismos de isolamentoreprodutivo, quando, então,surgem novas espécies.
  34. 34. SURGIMENTO DAS ESPÉCIESEstudados os fatores evolutivos que promovem avariabilidade genética e os que atuam sobre avariabilidade já estabelecida. Foi visto, também quese pode considerar natural atuando sobre avariabilidade genética. Assim populações de umamesma espécie podem desenvolver característicasnovas em função de alterações na relação organismo– ambiente .Discutiremos como a interação de todosesses fatores pode originar espécies novas.
  35. 35. A origem das espéciesMecanismos de especiação são aqueles quedeterminam a formação de espécies novas. Omecanismo de especiação mais conhecido é o daespeciação geográfica.Este mecanismo pode de ser simplificadamenteexplicado, tomando-se como exemplo umapopulação com conjunto gênico grande, que viveem determinada área geográfica em um dadomomento .
  36. 36. Suponhamos que o ambiente onde essapopulação ocorre sofra alterações bruscas, taiscomo modificações climáticas ou eventosgeológicos (terremotos , formações demontanhas etc.). Essas alterações podemdeterminar o surgimento de faixas de territórioem que a existência dos indivíduos dapopulação torna-se impossível. Quando essasfaixas desfavoráveis separam áreas que aindareúnem condições favoráveis à sobrevivênciados indivíduos que formavam a populaçãoinicial elas são denominadas barreirasecológicas ou barreiras geográficas .
  37. 37. As barreiras ecológicas impedem a troca degenes entre os indivíduos das populaçõespor elas separadas, fazendo com quevariabilidades genéticas novas surgidas emuma população , não sejam transmitidaspara outra. Além disso , as condições doambiente , nas áreas separadas pelabarreira, dificilmente são exatamente asmesmas , o que determina diferentepressões seletivas. Então as populaçõesassim separadas vão acumulando ao longodo tempo, podendo chegar a desenvolvermecanismos de isolamento reprodutivo.
  38. 38. Quando isto ocorre , considera-seque essas populações pertencema espécies distintas.As espécies são portanto, como jávimos, populações de indivíduospotencialmente intercruzantes ereprodutivamente isolados deoutras populações.
  39. 39. Os mecanismos de isolamento reprodutivoO desenvolvimento de mecanismos quedeterminam o isolamento reprodutivo éfundamental para a origem da Populaçõesreprodutivamente isoladas de outras passarão aTer história evolutiva própria e independente deoutras populações . s espécies.
  40. 40. Não havendo troca de genes com populaçõesde outras espécies , todos os fatores evolutivosque atuam sobre populações de uma espécieterão uma resposta própria . Dessa forma, oisolamento reprodutivo explica não a penas aorigem das espécies , nas também a enormediversidade do mundo biológico. É importante esclarecer que os mecanismosde isolamento reprodutivo não se referemapenas á esterilidade , pois isolamentoreprodutivo não é sinônimo de esterilidade.
  41. 41. Duas espécies podemestar reprodutivamenteisoladas devido a fatoresetológicos ou ecológicosque impendem o fluxogênico, e não devido áesterilidade.
  42. 42. Um exemplo pode ser dado por duas espécies depatos de água doce, Anas platyrhinchos e Anasacuta, as quais , apesar de nidificarem lado a lado ,não trocam genes , pois respondem a estímulossensoriais diferentes . A cópulas entre machos efêmeas de uma espécie é desencadeada por certosestímulos sensoriais que não têm efeito sobremachos e fêmeas da outra espécie . Com isso , émuito raro haver cópula entre indivíduos das duasespécies.No entanto , se essas duas espécies foremcriadas em cativeiro, elas poderão se reproduzir,originando descendentes férteis .Neste caso, não é aesterilidade o fator de isolamento reprodutivo e simo fator etológico (comportamental).
  43. 43. Os mecanismos de isoloamento reprodutivo podemser classificados do seguinte modo:Os mecanismos pré-copulatórios : impedem acópula.– Isolamento estacional : diferenças nas épocasreprodutivas.– Isolamento de hábitat ou ecológico: ocupaçãodiferencial de hábitats.– Isolamento etológico: o termo etológico refere-sea padrões de comportamento.
  44. 44. Para os animais, este é o principalmecanismo pré-copulatório. Nestegrupo estão incluídos os mecanismosde isolamento devidos àincompatibilidade de comportamentobaseado na produção e recepção deestímulos que levam machos e fêmeasà cópula. Esses estímulos sãoespecíficos para cada espécie.
  45. 45. Dois exemplos desse tipo de incompatibilidadecomportamental levando ao isolamentoreprodutivo são os sinais luminosos, emitidospor vaga-lumes machos, que apresentamvariação dependendo da espécie. Esses sinaisvariam na freqüência, na duração da emissão ena cor (desde branco, azulado, esverdeado,amarelo, laranja até vermelho). A fêmea sóresponde ao sinal emitido pelo macho de suaprópria espécie. O outro exemplo é o canto dasaves: as fêmeas são atraídas para o territóriodos machos de sua espécie em função docanto, que é específico.
  46. 46. – Isolamentomecânico: diferençasnos órgãosreprodutores,impedindo a cópula.
  47. 47. Mecanismos pós-copulatórios: Mesmo que acópula ocorra, estes mecanismos impedem oureduzem seu sucesso.– Mortalidade gamética: fenômenos fisiológicosque impedem a sobrevivência de gametasmasculinos de uma espécie no sistemareprodutor feminino de outra espécie.– Mortalidade do zigoto: se ocorrer afecundação entre gametas de espéciesdiferentes, o zigoto poderá ser pouco viável,morrendo devido ao desenvolvimentoembrionário irregular.
  48. 48. – Inviabilidade do híbrido : indivíduosresultantes do cruzamento entreindivíduos de duas espécies sãochamados híbridos interespecíficos.Embora possam ser férteis, sãoinviáveis devido à menor eficiênciapara a reprodução.– Esterilidade do híbrido : a esterilidadedo híbrido pode ocorrer devido àpresença de gônadas anormais ou aproblemas de meiose anômala.
  49. 49. O isolamento reprodutivototal entre duas espéciesdeve-se, em geral, avários fatores, dentre osquais um pode ser maisefetivo do que os outros.
  50. 50. Obrigada, pela atenção. Boa Noite!

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