Universidade de São PauloFaculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos        Departamento de Cïências Básicas   GENÉTI...
TÓPICOS ABORDADOS Evolução Espécie Especiação   Mecanismos de Isolamento    • Pré-Zigóticos    • Pós-Zigóticos
TÓPICOS ABORDADOS Mecanismos de Especiação  • Geográfico  • Poliploidia Modelos de Especiação  • Alopátrica    Vicariânc...
INTRODUÇÃO• EVOLUÇÃO: qualquer processo         de   crescimento,  mudança ou desenvolvimento.          Provém do latim ev...
CONTRIBUTOS PARA O  EVOLUCIONISMO
EVOLUÇÃO•    Em 1809, J.B. LAMARCK, naturalista francês, foi o     primeiro cientista a propor uma teoria sistemática     ...
EVOLUÇÃO•    Em 1859, CHARLES DARWIN, naturalista inglês,     propôs a Teoria da Seleção Natural em um livro     denominad...
EVOLUÇÃO
EVOLUÇÃO                DARWINISMO        Conhecimentos atuais de genética(Ex: Herança Mendeliana, Epigenética e mutações)...
NEODARWINISMO-  Fatores que tendem a aumentar a variabilidade  genética da população:• mutação gênica• mutação cromossômic...
EVOLUÇÃO• A Evolução tem suas bases fortemente corroboradas  pelo estudo comparativo dos organismos, sejam  fósseis ou viv...
HOMOLOGIA Semelhança entre estruturas de diferentes organismos,  devida unicamente a uma mesma origem embriológica,  que ...
ANALOGIA Semelhança morfológica entre estruturas, em função  de adaptação à execução da mesma função, porém de  diferente...
ÓRGÃOS VESTIGIAIS Órgãos que em alguns organismos, encontram-se com  tamanho reduzido e geralmente sem função, mas em  ou...
EMBRIOLOGIA COMPARADA Estudo comparado das diferentes fases embrionárias  de diferentes espécies.
ESTUDO DE FOSSÉIS Estudar fosséis de organismos que podem fornecer  indícios de parentesco com as espécies atuais. Os  fo...
EVOLUÇÃO - FILOGENIA FILOGENIA: Estudo dos ancestrais das espécies. Filogênese descreve a origem e a evolução das  espéc...
DEFINIÇÃO DE ESPÉCIE“Um conjunto de todos os indivíduos que, em condições  naturais, são fisiologicamentes capazes de, rea...
COMO NASCE UMA ESPÉCIE Nascimento de uma espécie: fenômeno que ocorre continuamente  onde tenha vida. Uma nova espécie p...
ANAGÊNESE E CLADOGÊNESE Anagênese = um caráter mudaao longo do tempo no interior deuma mesma espécie. Cladogênese = espe...
ESPECIAÇÃO                    DefiniçãoDivisão de uma espécie em duas reprodutivamente                    isoladas.       ...
ESPECIAÇÃOResultado de acúmulo de diferenças genéticas entre                 populações isoladas
MECANISMOS DE ISOLAMENTO       REPRODUTIVO• Há dois tipos   de   Mecanismos   de   Isolamento  Reprodutivo:              ...
MECANISMOS DE ISOLAMENTO       REPRODUTIVO Pré-Copulatórios:• Isolamento Sazonal ou de hábitat: Parceiros  em potencial n...
MECANISMOS DE ISOLAMENTO              REPRODUTIVO Pós-Copulatórios:•   Pré-Zigóticos- A transferência de espermatozóides ...
MECANISMOS DE ESPECIAÇÃOA) ESPECIAÇÃO GEOGRÁFICA: migração e tempo.   Radiação Adaptativa    - a partir de uma espécie in...
EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO     GEOGRÁFICA
MECANISMOS DE ESPECIAÇÃOB) POLIPLOIDIA: de uma geração para outra. Resultantes do cruzamento entre espécies diferentes,  ...
EXEMPLOS DE POLIPLOIDIA
MODELOS DE ESPECIAÇÃO•   Alopátrica    1.Vicariância                   2.Peripátrica•   Parapátrica•   Simpátrica
ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA• Surgimento     de   barreiras    geográficas    entre  populações.• ALOPATRIA: severa redução do mo...
ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICAFelosas-Verdes
ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICAGaivotas
ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA POR          VICARIÂNCIADistribuição de uma espécieancestral em duas ou mais áreas,uma barreira geog...
ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA            PERIPÁTRICAOcorre quando há formação deuma colônia periférica a partirda população origin...
ESPECIAÇÃO PARAPÁTRICA Ocorre sem que haja isolamento geográfico. As populações se divergem por adaptação a ambientes  d...
EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO    PARAPÁTRICA            Gradiente ambiental            Gradiente genético
ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA Não envolve isolamento geográfico em populações  habitando a mesma área restrita. Ocorre    quando...
EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO          SIMPÁTRICARela-Cinzenta-Americana
CONCLUSÕES Formação de novas espécies, levando à biodiversidade; Adaptação de cada organismo a um habitat e nicho  espec...
Estudo Induzido1) Defina o que se entende por   Especiação. Qual (s) sua (s) retrição (s)?   Qual o evento primordial para...
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Genética e evolução: mecanismos de especiação

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  • Inviabilidade dos híbridos : espécies próximas, se ocorre fecundação, os zigotos híbridos não se desenvolvem devido à incompatibilidade genética entre as espécies (anomalias durante o desenvolvimento embrionário). Esteribilidade dos híbridos : após fecundação entre indivíduos de espécies diferentes, o desenvolvimento embrionário ocorre, dando origem a um híbrido estéril (mula cruzamento entre o cavalo e burro). Inviabilidade dos híbridos da segunda geração : se todas as barreiras forem ultrapassadas, e surgir um híbrido fértil, então os descendentes destes serão estéreis, ou darão origem a indivíduos débeis e estéreis.
  • Genética e evolução: mecanismos de especiação

    1. 1. Universidade de São PauloFaculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos Departamento de Cïências Básicas GENÉTICA E EVOLUÇÃOMECANISMOS DE ESPECIAÇÃO Disciplina: Genética e Evolução Roulber Carvalho G. da Silva
    2. 2. TÓPICOS ABORDADOS Evolução Espécie Especiação  Mecanismos de Isolamento • Pré-Zigóticos • Pós-Zigóticos
    3. 3. TÓPICOS ABORDADOS Mecanismos de Especiação • Geográfico • Poliploidia Modelos de Especiação • Alopátrica Vicariância Peripátrica • Parapátrica • Simpátrica
    4. 4. INTRODUÇÃO• EVOLUÇÃO: qualquer processo de crescimento, mudança ou desenvolvimento. Provém do latim evolutio, significando “desabrochamento”• Até o século XIX – Evolução = Melhoria (Iluminismo e Rev. Francesa) – Evolução Biológica das espécies• 2a Metade doSéculo XIX: “Evolução” processo através no qual ocorrem as mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo,
    5. 5. CONTRIBUTOS PARA O EVOLUCIONISMO
    6. 6. EVOLUÇÃO• Em 1809, J.B. LAMARCK, naturalista francês, foi o primeiro cientista a propor uma teoria sistemática da evolução em um livro denominado “Filosofia Zoológica”.- O principio evolutivo estaria baseado em:1) Lei do Uso e Desuso - o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que estas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem.2) Lei da Transmissão das Características Adquiridas -alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são
    7. 7. EVOLUÇÃO• Em 1859, CHARLES DARWIN, naturalista inglês, propôs a Teoria da Seleção Natural em um livro denominado “A Origem das Espécies”.- A Teoria da Seleção Natural estaria baseado em:1) Os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência que os menos adaptados.2) Deixando um número maior de descendentes.3) Os organismos mais bem adaptados são, portanto,
    8. 8. EVOLUÇÃO
    9. 9. EVOLUÇÃO DARWINISMO Conhecimentos atuais de genética(Ex: Herança Mendeliana, Epigenética e mutações) NEODARWINISMO
    10. 10. NEODARWINISMO- Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população:• mutação gênica• mutação cromossômica• recombinação- Fatores que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecidas :• seleção natural• migração• oscilação genética
    11. 11. EVOLUÇÃO• A Evolução tem suas bases fortemente corroboradas pelo estudo comparativo dos organismos, sejam fósseis ou vivos.• HOMOLOGIA• ANALOGIA• ÓRGÃOS VESTIGIAIS• EMBRIOLOGIA COMPARADA• ESTUDO DOS FÓSSEIS
    12. 12. HOMOLOGIA Semelhança entre estruturas de diferentes organismos, devida unicamente a uma mesma origem embriológica, que podem ou não ter a mesma função.
    13. 13. ANALOGIA Semelhança morfológica entre estruturas, em função de adaptação à execução da mesma função, porém de diferente origem embriológica.
    14. 14. ÓRGÃOS VESTIGIAIS Órgãos que em alguns organismos, encontram-se com tamanho reduzido e geralmente sem função, mas em outros organismos são maiores e exercem função definitiva.
    15. 15. EMBRIOLOGIA COMPARADA Estudo comparado das diferentes fases embrionárias de diferentes espécies.
    16. 16. ESTUDO DE FOSSÉIS Estudar fosséis de organismos que podem fornecer indícios de parentesco com as espécies atuais. Os fosséis são considerados os “TESTESMUNHOS DA EVOLUÇÃO”.
    17. 17. EVOLUÇÃO - FILOGENIA FILOGENIA: Estudo dos ancestrais das espécies. Filogênese descreve a origem e a evolução das espécies. Principal tarefa: determinar os relacionamentos ancestrais entre espécies conhecidas (vivas e extintas).
    18. 18. DEFINIÇÃO DE ESPÉCIE“Um conjunto de todos os indivíduos que, em condições naturais, são fisiologicamentes capazes de, real ou potencialmente, num dado lugar e momento, se cruzarem entre si e produzir descendência fértil, encontrando-se isolados reprodutivamente de outros conjuntos semelhantes”. (Ernst Mayr)
    19. 19. COMO NASCE UMA ESPÉCIE Nascimento de uma espécie: fenômeno que ocorre continuamente onde tenha vida. Uma nova espécie pode nascer de dois modos:• Uma população inteira muda na totalidade, acumulando um grande número de variações até seus membros se tornarem profundamente diferentes dos seus antepassados.• Uma parte da população diversifica-se da originária, acabando por constituir uma nova espécie. Na ausência de acasalamento, duas populações da mesma espécie começam a acumular uma série de diferenças genéticas, e com o tempo, tornar-se tão numerosas que deixa de ser possível o acasalamento e a geração de uma prole fértil.
    20. 20. ANAGÊNESE E CLADOGÊNESE Anagênese = um caráter mudaao longo do tempo no interior deuma mesma espécie. Cladogênese = especiação deuma espécie ancestral em duasdescendentes.
    21. 21. ESPECIAÇÃO DefiniçãoDivisão de uma espécie em duas reprodutivamente isoladas. RestriçãoNão é aplicável a espécies sem reprodução sexuada. Evento Crucial Isolamento Reprodutivo
    22. 22. ESPECIAÇÃOResultado de acúmulo de diferenças genéticas entre populações isoladas
    23. 23. MECANISMOS DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO• Há dois tipos de Mecanismos de Isolamento Reprodutivo:  Pré-Copulatórios  Pós-Copulatórios
    24. 24. MECANISMOS DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO Pré-Copulatórios:• Isolamento Sazonal ou de hábitat: Parceiros em potencial não se encontram• Isolamento Etológico: Parceiros em potencial encontram-se, mas não copulam• Isolamento Mecânico: A cópula é tentada, mas não há transferência de espermatozóides
    25. 25. MECANISMOS DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO Pós-Copulatórios:• Pré-Zigóticos- A transferência de espermatozóides ocorre, mas o ovo não é fertilizado (mortalidade gamética, incompatibilidade, etc)• Pós-Zigóticos- Inviabilidade dos híbridos- Esteribilidade dos híbridos- Inviabilidade dos híbridos da segunda geração
    26. 26. MECANISMOS DE ESPECIAÇÃOA) ESPECIAÇÃO GEOGRÁFICA: migração e tempo.  Radiação Adaptativa - a partir de uma espécie inicial, verifica-se uma ocupação de grande número de habitats e o surgimento de numerosas espécies quase simultaneamente. Ex: Tentilhões de Darwin
    27. 27. EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO GEOGRÁFICA
    28. 28. MECANISMOS DE ESPECIAÇÃOB) POLIPLOIDIA: de uma geração para outra. Resultantes do cruzamento entre espécies diferentes, geralmente não chegam a nascer, mas se nascem são estéreis. Para que sejam férteis, é necessária a ocorrência de uma poliploidia durante sua formação.
    29. 29. EXEMPLOS DE POLIPLOIDIA
    30. 30. MODELOS DE ESPECIAÇÃO• Alopátrica 1.Vicariância 2.Peripátrica• Parapátrica• Simpátrica
    31. 31. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA• Surgimento de barreiras geográficas entre populações.• ALOPATRIA: severa redução do movimento dos indivíduos ou de seus gametas entre as populações.• Principal modelo de especiação em animais.• As populações isoladas se diferenciam adquirindo distintas variações (mutações) e alterando frequências alélicas por deriva ou seleção natural até que ocorra isolamento reprodutivo.
    32. 32. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICAFelosas-Verdes
    33. 33. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICAGaivotas
    34. 34. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA POR VICARIÂNCIADistribuição de uma espécieancestral em duas ou mais áreas,uma barreira geográfica efetivaentre as subpopulações isoladas.
    35. 35. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA PERIPÁTRICAOcorre quando há formação deuma colônia periférica a partirda população original, por dis-persão e, após várias gerações,ocorre isolamento reprodutivo.
    36. 36. ESPECIAÇÃO PARAPÁTRICA Ocorre sem que haja isolamento geográfico. As populações se divergem por adaptação a ambientes diferentes dentro de um continuun na faixa de dispersão da espécie ancestral. Adaptação a ambientes distintos que ocorrem ao longo da grande faixa de dispersão da espécie ancestral etapa mais importante.
    37. 37. EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO PARAPÁTRICA Gradiente ambiental Gradiente genético
    38. 38. ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA Não envolve isolamento geográfico em populações habitando a mesma área restrita. Ocorre quando uma barreira biológica ao intercruzamento se origina dentro dos limites de uma população, sem nenhuma segregação espacial das espécies que estão se diferenciando. Exemplos mais estudados em animais: formação das espécies de Ciclídeos dos lagos de crateras africanos.
    39. 39. EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICARela-Cinzenta-Americana
    40. 40. CONCLUSÕES Formação de novas espécies, levando à biodiversidade; Adaptação de cada organismo a um habitat e nicho específico : maior capacidade de sobrevivência; Maior restrição e vulnerabilidade ambiental.
    41. 41. Estudo Induzido1) Defina o que se entende por Especiação. Qual (s) sua (s) retrição (s)? Qual o evento primordial para que ocorra?2) Escolha um dos modelos de Especiação, explique-o e dê exemplos de espécies que se enquadram no modelo escolhido (Não utilizar exemplos da aula!!!).

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