Isolamento geográfico: vantagens, desvantagens e exemplos

O isolamento geográfica é um termo usado na biologia evolutiva e ecologia para se referir à separação espacial de um grupo de organismos. Pode ocorrer devido a um evento natural, como alterações na geologia da região ou estruturas artificiais.

Na maioria dos casos, as espécies são isoladas pela presença de barreiras naturais de diferentes tipos, chamadas oceanos, lagos, montanhas, entre outras, que podem reduzir drasticamente o contato entre indivíduos da população.

Isolamento geográfico: vantagens, desvantagens e exemplos 1

Fonte: Pela NASA [Domínio público], via Wikimedia Commons

Depois que os dois grupos de indivíduos se separam, os dois ambientes aos quais foram expostos exercem pressões seletivas diferentes sobre os indivíduos, forçando-os a seguir diferentes caminhos evolutivos.

As forças evolutivas da seleção natural e do desvio de genes causarão mudanças nas frequências alélicas dos novos grupos, diferenciando-os da população parental.

Dependendo da magnitude da separação e do tempo em que é mantida, podem ocorrer eventos de especiação: formação de novas espécies, aumentando assim a diversidade do grupo.

Da mesma forma, o isolamento também pode levar à extinção de um grupo de indivíduos, devido à falta de diversidade genética ou por processos de consanguinidade.

Vantagens e desvantagens

O isolamento geográfico dos organismos pode ser traduzido em dois processos: especiação, onde novas espécies surgem ou a extinção do grupo que experimentou o isolamento.

A seguir, descreveremos em profundidade cada um dos processos, entendendo a especiação como uma “vantagem”, pois aumenta a diversidade e a extinção como uma “desvantagem”:

Especiação

O processo pelo qual novas espécies são formadas é de interesse dos biólogos evolucionistas. O ornitólogo Ernst Mayr contribuiu muito para a descrição desse fenômeno. Segundo Mayr, a especiação é influenciada por dois fatores: isolamento e divergência genética dos indivíduos envolvidos.

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Primeiro, para que duas populações se diferenciem suficientemente para serem consideradas espécies, o fluxo de genes entre elas deve ser interrompido. Em outras palavras, eles não devem se reproduzir.

Segundo, a divergência genética deve aparecer durante o período de isolamento, de modo que, se os indivíduos se reencontrarem – devido ao colapso da barreira que os separou inicialmente – o processo de reprodução não será eficiente e seus descendentes terão uma aptidão relativamente maior baixo do que seus pais.

A eficácia do processo de isolamento geográfico para produzir especiação depende de vários fatores intrínsecos ao grupo que está se separando, como a capacidade de se mover.

Especiação alopátrica

O evento de isolamento geográfico que dá origem a processos de especiação através da separação de uma barreira intransitável é chamado especiação alopátrica , um termo derivado das raízes gregas que significa literalmente “em outro país”.

Uma vez que as espécies são fisicamente isoladas, elas enfrentam diferentes condições ambientais e pressões seletivas que as guiam por diferentes caminhos evolutivos.

Tome como exemplo hipotético uma população de lagartos que são isolados por um rio, as condições climáticas do lado esquerdo podem ser mais frias do que as do lado direito. Assim, os mecanismos de seleção natural e desvio de genes agirão independentemente, levando à diferenciação progressiva dos lagartos.

Dessa forma, os indivíduos adquirem características diferentes, ecológicas, etológicas, fisiológicas, entre outras, comparadas às espécies parentais. No caso de a barreira de isolamento ter sido suficiente para propiciar o evento de especiação, não deve haver fluxo gênico se as duas espécies resultantes se encontrarem novamente.

Existe um consenso entre os biólogos que apóia a importância da especiação alopátrica na geração de novas espécies, uma vez que restringe efetivamente o fluxo de genes entre os organismos.

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Extinção

Quando a separação dos indivíduos ocorre graças a barreiras que não podem ser ultrapassadas, alguns dos grupos podem se extinguir .

Ao se separar das espécies parentais, a diversidade do grupo pode ser baixa e não se adaptar às novas pressões impostas pelo novo ambiente que enfrentam.

Da mesma forma, se a população que foi separada é representada por um pequeno número de indivíduos, a consanguinidade (cruzamento entre parentes próximos) pode ter consequências negativas.

O mesmo Charles Darwin já estava consciente dos efeitos negativos de endogamia em populações naturais.Ao cruzar parentes próximos, há uma maior probabilidade de que certos alelos deletérios sejam expressos.

Por exemplo, se em uma família existe um gene para uma determinada patologia que só é expressa quando o indivíduo tem ambos os alelos (homozigotos recessivos) e dois irmãos cruzados, há uma probabilidade maior de que os filhos carreguem ambos os alelos para a doença, diferente de um cruzando com um indivíduo que não carrega o referido alelo deletério.

Da mesma forma, quando construções humanas privam os animais de se deslocarem para os locais desejados, sua população pode diminuir devido à falta de comida.

Exemplos

Isolamento e especiação no esquilo antílope no Grand Canyon do Colorado

No Grand Canyon é uma formação de dimensões extraordinárias que foi esculpida por 2.000 anos pelo rio Colorado. Está localizado no norte do Arizona dos Estados Unidos.

Nesta região, existem duas espécies de esquilos que, de acordo com a pesquisa, são o produto de um evento de especiação alopátrica. Uma das espécies habita a região esquerda e a outra à direita, separadas por uma distância mínima. No entanto, as duas espécies não são capazes de cruzar.

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Em contraste, espécies que têm a capacidade de se mover livremente nos dois lados do canyon não mostraram sinais de especiação.

Isolamento e especiação em peixes do rio Congo

Pode ser difícil aplicar os conceitos descritos para espécies aquáticas até agora. No entanto, é possível.

Os ciclídeos são uma família de peixes caracterizados por uma imensa diversidade no rio Congo. Essa particularidade chamou a atenção de ictiólogos que procuravam entender por que o rio era habitado por tantas espécies e quais fatores favoreciam eventos de especiação maciça.

Após estudar a conformação do rio, os cientistas concluíram que a hidrologia do rio, causada por suas águas turbulentas, funcionava como barreiras que impediam o contato – e, portanto, o fluxo gênico – de espécies de peixes muito perto.

Referências

  1. Adiciona J., Larkcom, E., e Miller, R. (2004). Genética, evolução e biodiversidade . Nelson Thornes
  2. Museu Americano de História Natural. (2017). Evolução dos peixes do rio Congo moldada por corredeiras intensas: estudo genômico no baixo Congo revela diversificação em microescala. ScienceDaily . Recuperado em 16 de outubro de 2018, em www.sciencedaily.com/releases/2017/02/02/170217161005.htm
  3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: ciência e natureza . Pearson Education.
  4. Curtis, H. & Schnek, A. (2006). Convite para Biologia . Pan-American Medical Ed.
  5. Mayr, E. (1997). Evolução e diversidade da vida: ensaios selecionados . Harvard University Press.
  6. Rice, S. (2007). Enciclopédia da Evolução . Fatos no arquivo.
  7. Tobin, AJ & Dusheck, J. (2005). Perguntando sobre a vida . Cengage Learning

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