COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.

TERRA BOA - PARANÁ

Professora Leonilda Brandão da Silva

E-mail: leonildabrandaosilva@gmail.com

http://professoraleonilda.wordpress.com/

CAPÍTULO 10 – p. 140

• Ainda hoje é possível o surgimento de novas ssp? • Como é chamado o processo que leva ao surgimento de novas espécies?

• Quando temos uma população? • Quais são os fatores evolutivos? • Como as transformações no ambiente podem influen-ciar no aparecimento de novas espécies?

• O que é isolamento geográfico? E reprodutivo? • Por que entre os aborígenes da Austrália não há gru-po sanguíneo B nem AB?

• Qual o significado ESPÉCIE? • O que significa subespécie ou raça geográfica? • Existem raças na espécie humana?

PROBLEMATIZAÇÃO

•Ssp de lagartos c/ morfologia bem semelhantes, mas com ≠s genéticas, são encontradas nas margens direita e esquerda do rio São Francisco.

•Há cerca de 12 mil anos, o rio não corria para o mar, mas desaguava em um lago.

•Qdo passou a desaguar no oceano ele deve ter separado em duas uma população de lagartos que vivia ao redor do lago.

•As 2 populações deve ter evoluído ≠. Surgiram assim 2 ssp de lagartos. 1milhão de anos.

Especiação por isolamento geográfico no vale do rio São Francisco, no norte da Bahia – p . 140

• São as populações que evoluem. Uma população é formada por um conjunto de indivíduos da mesma espécie q se cruzam entre si.

• A evolução pode ser definida como uma mudança, ao longo do tempo, da frequência dos alelos de uma população. A parte da Biologia que estuda como essa mudança ocorre é a Genética das populações.

• Se um alelo é responsável por uma característica útil à sobrevivência ou à reprodução, o no de indivíduos portadores desse alelo tende a aumentar na popula-ção por seleção natural, com isso a frequência des-se alelo também aumenta. O oposto ocorre com alelos que prejudicam a sobrevivência..

EVOLUÇÃO: uma mudança na frequência dos alelos da população

1

•Em 1908, Hardy e Weinberg demons-

traram que na ausência de fatores evo-

lutivos (mutações, seleção natural,

migração, deriva genética, etc.) a fre-

quência dos alelos não muda ao longo

das gerações.

Lei ou Princípio de HARDY-WEINBERG

• Como vimos a mutação e a seleção natural são fato-res evolutivos, uma vez que alteram a frequência gê-nica da população.

• A mutação pq introduz novos alelos na população. A seleção natural porque faz com que alguns genótipos tenham maior sucesso reprodutivos que outros.

• Exemplo: a frequencia de bactérias com alelos que conferem resistência a determinado antibiótico au-menta em ambientes com antibióticos e a frequência dos alelos que não confere resistência diminui.

• A migração também altera essa frequência ao provo-car o fluxo de alelos de uma população para outra.

• O último fator evolutivo é a deriva genética.

FATORES EVOLUTIVOS

• Corresponde à entrada (imigração) ou à saída (emigração) de indivíduos em uma população.

• Pelos processos migratórios é possível que genes novos sejam introduzidos em uma população, contribuindo para o au-mento da variabilidade genética dessa população.

• A frequência dos alelos em uma população pode mudar devido ao acaso.

• Isso pode ser observado mais facilmente em popula- ções pequenas.

• Uma alteração na frequência de alelos pode ser percebi-da mais facilmente quando enchentes, terremotos, in-cêndios, ou outras catástrofes provocam a morte de grande no de indivíduos de forma não seletiva. Essa re-dução drástrica é chamada Efeito Gargalo.

• Há grande perda de variabilidade genética, e a distribui-ção genética das populações poderá ser bastante afeta-da, apenas alguns indivíduos das várias ssp sobrevive-rão e somente os genes presentes neles comporão o no-vo conjunto gênico que pode não ser representativo da população original.

• Uma alteração na frequência alélica ocorre ainda qdo um pequeno grupo de indivíduos migra para um novo habitat. Nesse grupo a distribuição dos alelos pode ser diferente da população original: deriva genética chamado efeito do fundador.

Deriva Genética de Efeito do Fundador

• Exemplo: Por que entre os aborí-genes da Austrália não há grupo sanguíneo B nem AB? Aparentemente, o alelo para o gru-po B estava ausente na pequena população que colonizou a Austrá-lia e originou os aborígenes.

2

•Uma ESPÉCIE é formada por um grupo de po-

pulações capazes de se cruzar e originar fi-

lhos férteis, mas que não são capazes de cru-

zar com outros grupos.

•Essa definição não se aplica aos organismos fósseis e nem aos seres de reprodução asse-xuada. Nesses casos, podem ser usados cri-térios de semelhanças morfológicas e gené-ticas, análise DNA.

CONCEITO BIOLÓGICO DE ESPÉCIE

Define a ESPÉCIE como o menor grupo de indivíduos que

compartilham um ancestral comum mais exclusivo.

CONCEITO FILOGENÉTICO DE

ESPÉCIE

• A raposa ártica é encontrada ao norte dos EUA e a raposa cinzenta no sul.

• Análises genéticas mostram que as duas descendem de uma mesma sp ancestral. Como explicar isso?

• Suponhamos que uma população inicial de raposas tenha se dividiu em duas.

• Uma migrou para o sul e outra para o norte. • Durante certo período permaneceram isoladas, sem cruzamentos. Desse modo, cada população evoluiu separadamente, sem ocorrer intercâmbio de genes entre elas.

Ancestral

Isolamento geográfico Migração

Norte

Sul

•As barreiras que impedem o cruzamento entre as populações podem ser represen-tadas, por obstáculos geográficos, como um rio, uma cadeia de montanhas ou grandes distâncias entre as populações.

•A imposição dessas barreiras é chamada Isolamento Geográfico.

Isolamento Geográfico

• O clima do norte dos EUA é mais frio do que o sul.

• Então uma vez isoladas em condições ambientais distintas, as mutações selecionadas em cada ambi-ente devem ser diferentes.

• Mutações que favoreçam a sobrevivência em regiões frias serão selecionadas positivamente nas raposas do norte (pelagem mais densa) e negativamente nas raposas do sul (pelagem menos densa).

• O acúmulo seletivo de mutações pode fazer as rapo-sas do norte ficarem cada vez mais ≠s das do sul.

• Essas diferenças vão se acumulando a ponto de ca-racterizar a formação de 2 ou mais subespécies ou raças geográficas.

Migração

Ancestral

Isolamento

geográfico

Figura 10.4 – p. 144

Raposa ártica é encon-

trada ao norte dos EUA

Raposa cinzenta da

região sul

• As subespécies são populações da mesma sp q vivem geograficamente isoladas e por isso acabaram desen-volvendo diferenças genéticas, mas poderiam cruzar entre si, caso o isolamento terminasse. Nesse caso, po-deriam reproduzir-se e recombinar seus genes e suas características, não teríamos mais duas subespécies.

• Entretanto, persistindo o isolamento geográfico chega-se a um ponto em q as diferenças genéticas impedirão o cruzamento entre as populações.

• Quando, por isolamento geográfico, uma população se torna ≠ da original e atinge um isolamento reprodutivo, dizemos que surgiu uma nova espécie (especiação).

• Isso deve ter ocorrido com as duas populações de rapo-sas dos EUA.

ISOLAMENTO REPRODUTIVO

Raposa ártica é encon-

trada ao norte dos EUA.

Alopex lagopus

Raposa cinzenta da

região sul. Urocyon

cinereorgenteus

ESPECIAÇÃO:

processo que leva a

formação de novas

espécies a partir de

uma espécie ances-

tral.

•Assim, os indivíduos de uma espécie estão isolados reprodutivamente dos indivíduos de outras espécies

• Isso quer dizer que uma espécie não troca ge-nes com a outra, mesmo que elas habitem a mesma re-gião.

•Não há fluxo gênico entre duas espécies; os novos genes surgidos por mutação em uma espécie não passam para outra.

•Por isso cada espécie segue seu “caminho e-volutivo”.

Isolamento

geográfico Isolamento

reprodutivo:

duas espécies

Duas

raças

diferentes

Os mecanismos responsáveis pelo isolamento reprodutivo podem ser:

• Pré-zigóticos

• Pós-zigóticos

Mecanismos Pré-zigóticos: impedem o encontro dos gametas ou dos casais. Não há acasalamento nem fecundação.

• Isolamento estacional, sazonal ou temporal: se re-produzem em épocas diferentes.

• Isolamento comportamental ou etológico: diferen-tes rituais de acasalamento.

• Isolamento mecânico: não existe “ajuste” entre as peças genitais do casal.

• Isolamento gamético: incompatibilidade entre ga-metas (morte dos gametas).

• Isolamento ecológico: vivem na mesma área, mas em diferentes habitats.

Mecanismos pré-zigóticos

Até meados do século XIX, leões e tigres eram co-muns na Ásia. Os dois animais não se cruzavam porque os leões vivem nas savanas e os tigres, nas florestas. Leões e tigres podem se cruzar em cativeiro, produ-zindo descendentes férteis. Isso ñ ocorre na natureza porque essas duas espécies vivem em habitat ≠s:

Isolamento ecológico:

LIGRES ou liger (lê-se láiguer) leões c/ tigre-sas - Ligre do sexo masculino é estéril, mas o do sexo feminino pode ter filhotes.

TIGON (lê-se "táigon") leoa com um tigre.

- Inviabilidade do híbrido: as ≠s genéticas en-tre os híbridos impede o desenvolvimento do embrião.

- Esterilidade do híbrido: este não é capaz de produzir gametas funcionais, o que pode ser causado por falta por diferenças no número ou na estrutura dos cromossomos herdados dos pais, que prejudica o pareamento na me-iose.

- Ex. burro e mula resultantes do cruzamento entre o jumento (2n=62) e a égua (2n=64).

Mecanismos pós-zigóticos

• A mula (C) e o burro são híbridos estéreis, resultante do cruza-mento entre jumento (A) - Equus asinus e égua (B) - Equus caballus ou entre a jumenta e o cavalo.

C - Mula

B - Égua

A - Jumento

• Os tentilhões de Darwin são muito semelhantes entre si, e diferem principalmente no tipo de bico que está adap-tado ao tipo de alimentação.

• Darwin supôs que as várias espécies teriam surgido de um grupo pequeno vindo do continente sul-americano.

• Análises de DNA confirmaram essa hipótese.

• Ocasionalmente, alguns descendentes desse grupo mi-graram para outras ilhas do arquipélago.

• Em cada ilha a população se adaptou a um tipo de co-mida disponível. As ilhas estão muito distante entre si, de modo que a migração é muito rara.

• O isolamento geográfico, seguido de isolamento repro-dutivo, levou à formação de várias espécies.

Um exemplo de especiação: os tentilhões de Darwin

O processo pelo qual uma espécie se es-palha por vários am-bientes e origina um nº grande de espé-cies diferentes é chamado irradiação adaptativa.

• Outro exemplo de irradiação adaptativa são os mamíferos, pois, de um ancestral, surgiu um gran-de nº de espécies diferentes, adaptadas aos mais variados modos de vida.

ESPECIAÇÃO SEM

ISOLAMENTO GEOGRÁFICO – p. 149

•Em alguns casos, o intercâmbio de genes pode ser impedido sem que ocorra isolamento geo-gráfico e pode surgir novas espécies por:

− Especiação simpátrica: especiação que ocor-re em uma população que vive na mesma á-rea.

− Especiação alopátrica: especiação que ocor-re em espécies isoladas geograficamente.

• Uma modalidade de especiação simpátrica ocorre em plantas pela formação de indivíduos poliploides, como o trigo, na batata, no algodão e tabaco.

• A poliploidia pode acontecer qdo são produzidos game-tas diploides (2n) por causa da não disjunção dos cro-mossomos durante a meiose.

• Se gametas 2n fecundarem outros 2n, forma-se indiví-duos tetraploides (4n), comum em plantas com flores. Por que podemos considerar os indivíduos tetraploides como nova espécies?

• Se um gameta 2n – produzido pelo tetraploide – fecundar um gameta haploide (planta normal) -, formará uma plan-ta triploide (3n).

• Essa planta é um híbrido estéril, pois tem no ímpar de cromossomos e não ocorre emparelhamento na meiose, assim os gametas não são formados. Forma-se assim uma nova espécie.Ex. Laranja-da-baía (não produz sementes).

• Cerca de 40% das espécies de plantas cultivadas são poliploides.

• Os triticale é um cereal híbrido que foi obtido no cru-zamento do trigo com o centeio, sendo mais resis-tente a condições de acidez do solo que o trigo.

• É utilizado principalmente na alimentação de animais.

Testes: p. 175 e 176

1, 4, 5, 6, 8, 9

Leitura do texto

Pág. 150

• Ainda hoje é possível o surgimento de novas ssp? • Como é chamado o processo que leva ao surgimento de novas espécies?

• Quando temos uma população? • Quais são os fatores evolutivos? • Como as transformações no ambiente podem influen-ciar no aparecimento de novas espécies?

• O que é isolamento geográfico? E reprodutivo? • Por que entre os aborígenes da Austrália não há gru-po sanguíneo B nem AB?

• Qual o significado ESPÉCIE? • O que significa subespécie ou raça geográfica? • Existem raças na espécie humana?

PROBLEMATIZAÇÃO

Aplique seus conhecimentos

3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,

16, 22 a 23

p. 151 a 154