O documento discute os conceitos de espécie e especiação, incluindo conceitos atemporais (biológico, ecológico e fenético) e temporais (filogenético), barreiras de isolamento, e modelos de especiação como alopátrica, parapátrica e simpátrica.

1. Conceitos de Espécie e
Especiação
Evolução
Prof. Juliano van Melis

2. Conteúdo
• A prática de conceituar uma espécie
• Conceitos Atemporais: Biológico; Ecológico;Fenético
• Conceitos Temporais: Cladístico (ou filogenético)
• Barreiras de isolamento
• Principais Modelos de Especiação: Alopátrica; Parapátrica;
Simpátrica

3. OS CONCEITOS DE ESPÉCIES Conceito de Espécie e
Especiação

4. Conceito de EspécieNa prática
Haliaeetus leucocephalus
Aquila chrysaetos
Fig.(Ridley – Evolução)

5. Conceito de EspécieNa prática
Caracteres Fenéticos: são características observáveis, ou
mensuráveis de um organismo, inclusive aspectos
microscópicos e fisiológicos.
Caracteres de “diagnóstico”
Caracteres de “definição”
DESCRIÇÃO ≠ DIAGNÓSTICO DE UMA ESPÉCIE

6. + Peludo
Configuração dentária
Cauda mais curta
Orelhas menores
Bassaricyon neblina
(Carnivora-Procyonidae)
Conceito de EspécieNa prática
Diagnose

7. Conceito de EspécieNa prática
doi:10.3390/molecules181215329 + em Taxonomia Numérica

8. Conceito de EspécieNa prática
Canis lupus

9. Canis lupus familiaris
Conceito de EspécieNa prática

11. Fig.(Ridley – Evolução)
Distribuição do Gênero Ensatina no Oeste dos EUA
 Espécies em Anel

12. Fig.(Ridley – Evolução)
Conceito de EspécieNa prática
Quando o conceito de espécie é debatido, o que é debatido é o conceito
e não como é realizado na prática!
Forma, ou condição do caráter (ex: tamanho do bico)

13. Conceito de EspécieVertical vs Horizontal
Fig.(Ridley – Evolução)
Conceito Vertical  Conceito Temporal
Conceito Horizontal  Conceito Atemporal

14. Evolução de Taeniodonta.
Adaptado de Patterson, 1949
Conceito de EspécieVertical vs Horizontal

15. Conceitos AtemporaisBiológico
“Grupos populacionais que conseguem se reproduzir e são isoladas
reprodutivamente de outros grupos.”
Equus africanus asinus (2n=62)Equus caballus (2n=64)

16. Conceitos AtemporaisBiológico
“Grupos populacionais que conseguem se reproduzir e são isoladas
reprodutivamente de outros grupos.”
“Advogados”
Mayr
Huxley
Dobzhansky
+ Zoólogos...
Conjunto Gênico
(“gene pool”)


17. Conceitos AtemporaisBiológico
Espécie por reconhecimento: Conjunto de indivíduos que compartilham
um sistema específico de reconhecimento para acasalamento (SMRS –
Specific Mate Recognition System).
evolution.berkeley.edu

18. Conceitos AtemporaisEcológico
Conjunto de indivíduos que exploram o mesmo nicho (ou
conjunto de nichos)
conífera
Setophaga tigrina
Setophaga coronata
Setophaga
castanea
Alturadealimentação(metros)

19. Conceitos AtemporaisFenético
Classificação segundo caracteres fenéticos.
Ao contrário dos conceitos biológico e ecológico, o conceito fenético
não explica o porquê da classificação.
 Conceito tipológico de espécie

20. Conceitos TemporaisFilogenético

21. Controvérsias entre os conceitos
• Conceito Fenético: problemas teóricos
• Conceito Biológico: E as bactérias, prototictas
e outros organismos assexuados?
• Conceito Ecológico: mesmo com fluxo gênico,
pode haver diferenças de nichos.
Conceito Taxonômico: Nominalista ou Realista?

22. BARREIRAS DE ISOLAMENTO
Conceito de Espécie e Especiação

23. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento ecológico ou de Habitat

24. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento ecológico ou de Habitat

25. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento ecológico ou de Habitat

26. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento temporário ou sazonal
Tempo (meses)
sp2sp1

27. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento etológico ou Sexual

28. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento mecânico
estame estame
estigma
estame estame
estigma
Espécie A Espécie B
HERCOGAMIA DE APROXIMAÇÃO HERCOGAMIA INVERTIDA

29. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento mecânico
Figura: (Campbell et al. – Biologia)

30. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento por polinização
© Reinaldo Aguilar
Posoqueria latifolia -
Rubiaceae
 Especializada em atrair
um grupo de
polinizadores

31. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pré-Zigóticos
- Isolamento Gamético
Figura: (Campbell et al. – Biologia)

32. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pós-Zigóticos
- Inviabilidade do híbrido
Figura: (Campbell et al. – Biologia)

33. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pós-Zigóticos
- Esterilidade do híbrido
Figura: (Campbell et al. – Biologia)

34. Barreiras de
Isolamento
Mecanismos Pós-Zigóticos
- Desmoronamento do híbrido
Figura: (Campbell et al. – Biologia)

35. Barreiras de
Isolamento
Figura: (Campbell et al. – Biologia)

36. Variação Geográfica
Principais fatores:
- Adaptação ao local;
- Deriva Genética

37. Variação Geográfica
Principais fatores:
- Adaptação ao local;
- Deriva Genética Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Subspecies_of_Canis_lupus

38. Variação Geográfica
Fonte: Ridley - Evolução
Figura: Mapa e distribuição
do Pardal (Passer domesticus)
em relação ao seu tamanho.
Lugares mais frios  Maiores pardais

39. Variação Geográfica
Fonte: Ridley - Evolução
Clina:
Representação gráfica da variação geográfica
(A) Gradiente contínuo: provavelmente herança poligênica;

40. Variação Geográfica
Fonte: Ridley - Evolução
Clina:
Representação gráfica da variação geográfica
(B) Seleção natural em diferentes genótipos, e há fluxo gênico entre as populações;
(C) Igual (B), mas o ambiente muda gradativamente

41. Conceituando uma espécie
Pensamento Tipológico
• Utilizado pelos taxonomistas;
• Assume um tipo ideal de uma
espécie;
• Conceito “ideal” e “não ideal”;
Pensamento Populacional
• Leva em consideração o fluxo
gênico;
Figura: Campbell et al. – Biologia

42. Conceituando uma espécie
 Calculando a variação genética de uma subpopulação (Gst)
𝐺𝑠𝑡 =
𝐻 𝑇 − 𝐻𝑆
𝐻 𝑇
HT: Heterozigosidade Total
HS: Heterozigosidade Subpopulação

43. Influencias ecológicas na
formação de uma espécie
Razão escamoso/dentário
Plethodon

44. Influencias ecológicas na
formação de uma espécie
Razão escamoso/dentário
Deslocamento de caracteres

45. Influencias ecológicas na
formação de uma espécie
Lagartos Anolis
 PROXIMIDADE FILOGENÉTICA (HT: Darwin)

46. MODELOS DE ESPECIAÇÃO
Conceito de Espécie e Especiação

47. Modelos de Especiação
Anagênese
Cladogênese

48. Modelos de Especiação

49. Modelos de Especiação

50. Modelos de Especiação
Uma nova espécie pode ter uma relação com seu ancestral
como:
• Alopátrica
• Parapátrica
• Simpátrica

51. Modelos de EspeciaçãoEspeciação Alopátrica

52. Modelos de EspeciaçãoEspeciação Alopátrica
Figura: Campbell et al. – Biologia

53. Modelos de EspeciaçãoEspeciação Alopátrica
Em Laboratório

55. Especiação alopátrica por dispersão

56. Especiação alopátrica por vicariância

57. Hipótese dos refúgios
Clima úmido
Clima seco
Clima úmido

58. Plantas
Aves
Hipótese dos refúgios: dados que apoiam

59. Modelos de EspeciaçãoEspeciação Parapátrica
Gradiente
ambiental
Gradiente
genético

60. Modelos de EspeciaçãoEspeciação Simpátrica
Mycocepurus goeldii Mycocepurus castrator
Parasita
Rabelling et al. 2014
http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.07.048
 Seleção sexual também pode ser um
indicativo de Especiação Simpátrica

61. Gradualismo Filético Equilíbrio Pontuado
Variações evolutivas
apresentam uma
taxa constante
Não apresenta formas
intermediárias.