O documento discute os mecanismos de especiação, incluindo isolamento reprodutivo pré e pós-zigótico, mecanismos geográficos e de poliploidia, e modelos de especiação como alopátrica, parapátrica e simpátrica, ilustrados com exemplos como as gaivotas e tentilhões.

1. Universidade de São Paulo
Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos
Departamento de Cïências Básicas
GENÉTICA E EVOLUÇÃO
MECANISMOS DE ESPECIAÇÃO
Disciplina: Genética e Evolução
Roulber Carvalho G. da Silva

2. TÓPICOS ABORDADOS
 Evolução
 Espécie
 Especiação
 Mecanismos de Isolamento
• Pré-Zigóticos
• Pós-Zigóticos

3. TÓPICOS ABORDADOS
 Mecanismos de Especiação
• Geográfico
• Poliploidia
 Modelos de Especiação
• Alopátrica Vicariância
Peripátrica
• Parapátrica
• Simpátrica

4. INTRODUÇÃO
• EVOLUÇÃO: qualquer processo de crescimento,
mudança ou desenvolvimento.
• 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,
Provém do latim evolutio, significando
“desabrochamento”

5. CONTRIBUTOS PARA O
EVOLUCIONISMO

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. 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. EVOLUÇÃO

9. EVOLUÇÃO
DARWINISMO
Conhecimentos atuais de genética
(Ex: Herança Mendeliana, Epigenética e mutações)
NEODARWINISMO

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. 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. HOMOLOGIA
 Semelhança entre estruturas de diferentes organismos,
devida unicamente a uma mesma origem embriológica,
que podem ou não ter a mesma função.

13. ANALOGIA
 Semelhança morfológica entre estruturas, em função
de adaptação à execução da mesma função, porém de
diferente origem embriológica.

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. EMBRIOLOGIA COMPARADA
 Estudo comparado das diferentes fases embrionárias
de diferentes espécies.

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. 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. 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. 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. ANAGÊNESE E CLADOGÊNESE
 Anagênese = um caráter muda
ao longo do tempo no interior de
uma mesma espécie.
 Cladogênese = especiação de
uma espécie ancestral em duas
descendentes.

21. ESPECIAÇÃO
Definição
Divisão de uma espécie em duas reprodutivamente
isoladas.
Restrição
Não é aplicável a espécies sem reprodução sexuada.
Evento Crucial
Isolamento Reprodutivo

22. ESPECIAÇÃO
Resultado de acúmulo de diferenças genéticas entre
populações isoladas

23. MECANISMOS DE ISOLAMENTO
REPRODUTIVO
• Há dois tipos de Mecanismos de Isolamento
Reprodutivo:
 Pré-Copulatórios
 Pós-Copulatórios

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. 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. MECANISMOS DE ESPECIAÇÃO
A) 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. EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO
GEOGRÁFICA

28. MECANISMOS DE ESPECIAÇÃO
B) 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. EXEMPLOS DE POLIPLOIDIA

30. • Alopátrica 1.Vicariância
2.Peripátrica
• Parapátrica
• Simpátrica
MODELOS DE ESPECIAÇÃO

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. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA
Felosas-Verdes

33. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA
Gaivotas

34. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA POR
VICARIÂNCIA
Distribuição de uma espécie
ancestral em duas ou mais áreas,
uma barreira geográfica efetiva
entre as subpopulações isoladas.

35. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA
PERIPÁTRICA
Ocorre quando há formação de
uma colônia periférica a partir
da população original, por dis-
persão e, após várias gerações,
ocorre isolamento reprodutivo.

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. EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO
PARAPÁTRICA
Gradiente ambiental
Gradiente genético

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. EXEMPLO DE ESPECIAÇÃO
SIMPÁTRICA
Rela-Cinzenta-Americana

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. Estudo Induzido
1) 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!!!).