O que é especiação parapátrica? (Com exemplos)

A especiação parapátrica propõe o surgimento de novas espécies de isolamento reprodutivo de duas subpopulações que estão ao lado de cada outro. É um dos três modelos básicos de especiação e se ajusta a um estado “intermediário” entre os modelos alopátrico e simpátrico .

Essa teoria implica especiação em populações distribuídas em áreas contíguas e que existe um fluxo moderado de genes entre as duas regiões. Como existe um certo grau de isolamento entre as duas subpopulações, cada uma delas pode aumentar os níveis de independência genética.

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Fonte: Andrew Z. Colvin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Com o tempo, as espécies podem desenvolver mecanismos de isolamento reprodutivo e o processo de especiação será concluído.

Especiação: formação de novas espécies

Freqüentemente, qualquer tópico de discussão em biologia evolutiva começa com as contribuições do famoso naturalista britânico Charles Darwin .

Em sua obra-prima, A origem das espécies, Darwin propõe o mecanismo de seleção natural e postula – entre outras coisas – como novas espécies podem ser formadas pela ação gradual desse mecanismo, por longos períodos de tempo.

Mas o que é uma espécie? Esta questão tem sido de grande estudo e controvérsia para biólogos. Embora existam dezenas de definições, o conceito mais utilizado e aceito é o conceito biológico de espécie, formulado por Ernst Mayr .

Para Mayr, uma espécie é definida como: “grupos de populações naturais reticuláveis ​​que são reprodutivamente isoladas de outros grupos”. Um ponto crítico nessa definição é o isolamento reprodutivo entre os grupos que chamamos de espécie.

Dessa maneira, uma nova espécie é formada quando indivíduos pertencentes a duas populações divergentes não se reconhecem como parceiros em potencial.

Modelos de especiação

Dependendo do contexto geográfico em que a especiação ocorre, os autores utilizam um sistema de classificação que inclui três modelos principais: especiação alopátrica, simpática e parapátrica.

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Se a origem das novas espécies envolve isolamento geográfico total (devido ao surgimento de uma barreira geográfica, como um rio ou uma montanha), a especiação é alopátrica. Se as espécies são formadas na mesma área geográfica sem separação, é especiação simpátrica.

Um modelo intermediário é a especiação parapátrica, onde novas espécies surgem em regiões geográficas contínuas. Vamos descrever em detalhes esse modelo intermediário.

É importante mencionar que a distinção entre os três tipos de especiação pode não ser clara e se sobrepor.

Modelo de Especiação Parapátrica

Na especiação parapátrica, ocorre a divisão de duas “subpopulações” biológicas localizadas próximas umas das outras, sem nenhuma barreira geográfica que impeça o fluxo de genes entre as duas demos (uma “demo” é outro termo amplamente utilizado na literatura para referem-se a populações).

A especiação parapátrica pode ocorrer da seguinte forma: inicialmente, uma população é distribuída homogeneamente em uma determinada área geográfica. Com o passar do tempo, a espécie evolui para um padrão de “clina”.

Este modelo Cline foi proposta por Fisher em 1930. Embora o modelo tradicional, não são outras propostas – como “especiação trampolim

Modelo Clinal

A clina é um gradiente fenotípico que ocorre na mesma espécie – por exemplo, em termos de tamanho do corpo: os indivíduos são distribuídos de tamanhos grandes para tamanhos pequenos.

A origem da clina pode ocorrer devido a uma mudança geográfica abrupta. Graças à mudança, algumas formas conseguem se adaptar às condições de um lado, enquanto a população restante se adapta ao outro lado.

Entre cada um dos limites, uma zona híbrida seria formada, onde os membros de cada lado do novo gradiente geográfico entram em contato e há fluxo gênico entre as duas subpopulações. No entanto, agora as espécies de cada “lado” podem ser reconhecidas como entidades separadas.

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Essas duas formas podem receber nomes taxonômicos diferentes, podendo ser classificadas como raças ou subespécies.

Zona de tensão

Uma zona de tensão pode se formar na zona híbrida, o que favorece o processo de especiação. Nesta área, a formação de híbridos é desvantajosa – ou seja, os híbridos têm uma adequação biológica menor do que as espécies parentais.

Suponha que um indivíduo seja um homozigoto dominante para uma determinada característica ( AA ) e seja adaptado a um lado da área geográfica. Por outro lado, existem os indivíduos homozigotos recessivos ( aa ), adaptados a essa região.

Se ocorrer um cruzamento na zona híbrida entre as duas “raças” ou “subespécies” e o híbrido entre as duas (neste caso, Aa heterozigoto ) tiver uma adequação biológica ou de aptidão mais baixa , é uma zona de tensão. De acordo com evidências empíricas, quase todas as zonas híbridas conhecidas entram na definição de zona de tensão.

Assim, a seleção natural favorecerá o acasalamento seletivo entre cada uma das variantes que vivem nas regiões geográficas contínuas. Ou seja, aqueles à esquerda se reproduzirão e o mesmo acontecerá no lado direito.

Evidência

Embora a base teórica da especiação parapátrica a torne um modelo possível e atraente, a evidência é relativamente pequena e não esmagadora.

Não há evidências suficientes para ilustrar todas as etapas do processo. No entanto, o modelo não está descartado e pode acontecer em certos casos.

Exemplos

Especiação na grama da espécie Anthoxanthum odoratum

A grama Anthoxanthum odoratum pertencente à família Poaceae representa um exemplo muito ilustrativo de especiação parapátrica.

Algumas dessas plantas vivem em áreas onde o solo está contaminado por uma variedade de metais pesados. Assim, apenas variantes de grama que são capazes de tolerar a contaminação podem acreditar nessas regiões.

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Por outro lado, as usinas vizinhas que não vivem em solos contaminados não passaram por um processo de seleção quanto à tolerância a metais pesados.

As formas tolerantes e não tolerantes estão próximas o suficiente para fertilizar uma à outra (um requisito para o processo de especiação ser considerado parapátrico). No entanto, ambos os grupos desenvolveram diferentes tempos de floração, estabelecendo uma barreira temporária ao fluxo gênico.

Corvos das espécies Corvus corone e C. cornix

Essas duas espécies de corvos estão distribuídas por toda a Europa e são um exemplo clássico de uma zona híbrida. C. corvix está localizado mais ao leste, enquanto seu companheiro está localizado ao oeste, com um ponto de encontro de ambas as espécies na Europa central.

Embora cada espécie tenha suas próprias características fenotípicas, os híbridos podem ser produzidos na área onde cruzam. O cruzamento é um sinal de que o processo de especiação entre os dois corvos ainda não foi concluído e o isolamento reprodutivo não está totalmente estabelecido.

Referências

  1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, JA, & Tautz, D. (Eds.). (2004).Especiação adaptativa . Cambridge University Press.
  2. Gavrilets, S. (2004).Paisagens de fitness e a origem das espécies. Imprensa da Universidade de Princeton.
  3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011).Dos genes ao comportamento animal . Springer
  4. Pincheira, D. (2012).Seleção e evolução adaptativa: fundamentos teóricos e empíricos na perspectiva dos lagartos . Edições UC.
  5. Safran, RJ, & Nosil, P. (2012). Especiação: a origem de novas espécies.Nature Education Knowledge , 3 (10), 17.

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