Professora Leonilda Brandão da Silva

(1)

COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P. TERRA BOA - PARANÁ

Professora Leonilda Brandão da Silva

E-mail: [email protected]

(2)

(3)

• 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

(4)

•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

(5)

• 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 selepopula-ção 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

(6)

•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.

(7)

• 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.

(8)

• 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.

(9)

• 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 composobrevive-rão o no-vo conjunto gênico que pode não ser representatino-vo da população original.

(10)

• 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.

(11)

(12)

•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.

(13)

Define a ESPÉCIE como o menor

grupo de indivíduos que

compartilham um ancestral comum

mais exclusivo.

CONCEITO FILOGENÉTICO DE

ESPÉCIE

(14)

• 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

(15)

•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.

(16)

• 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.

(17)

Migração

Ancestral

Isolamento geográfico

Figura 10.4 – p. 144

Raposa ártica é encon-trada ao norte dos EUA

Raposa cinzenta da região sul

(18)

• 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.

(19)

Raposa ártica é encon-trada ao norte dos EUA.

Alopex lagopus

Raposa cinzenta da região sul. Urocyon cinereorgenteus

(20)

ESPECIAÇÃO:

processo que leva a

formação de novas

espécies a partir de

uma espécie

ances-tral.

(21)

•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”.

(22)

Isolamento geográfico Isolamento reprodutivo: duas espécies Duas raças diferentes

(23)

Os mecanismos responsáveis pelo

isolamento reprodutivo podem ser:

• Pré-zigóticos

• Pós-zigóticos

(24)

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 gaga-metas).

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

(25)

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:

(26)

LIGRES ou liger

(lê-se láiguer)

leões c/

tigre-sas - Ligre do sexo masculino é

estéril,

mas o

do sexo feminino pode ter filhotes.

(27)

(28)

- 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).

(29)

• 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

(30)

• 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.

(31)

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.

(32)

• Outro exemplo de

irradiação adaptativa

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

(33)

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.

(34)

• 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).

(35)

(36)

• 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.

(37)

Testes: p. 175 e 176

1, 4, 5, 6, 8, 9

Leitura do texto

Pág. 150

(38)