Especiação peripátrica: o que é e exemplos - Ciência - 2023

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oespeciação peripátrica, em biologia evolutiva, refere-se à formação de novas espécies a partir de um pequeno número de indivíduos que foram isolados na periferia dessa população inicial.

Foi proposta por Ernst Mayr e é uma de suas teorias mais controversas na evolução. Inicialmente, foi denominado especiação por efeito fundador, para posteriormente ser denominado especiação parapátrica.

As novas espécies surgem nos limites da população central, que possui um maior número de indivíduos. Durante o processo de especiação, o fluxo entre as populações pode ser reduzido ao máximo, até que deixe de existir. Assim, com o passar do tempo, a população periférica constitui uma nova espécie.

Neste modelo de especiação, os fenômenos de dispersão e colonização se destacam. À medida que os indivíduos se dispersam, eles são expostos a pressões seletivas (por exemplo, condições ambientais) diferentes da população inicial que eventualmente levam à divergência.


A deriva genética parece ter um papel especial no modelo de especiação parapátrica, uma vez que a população isolada é geralmente pequena e os fatores estocásticos têm maior efeito em populações com tamanhos reduzidos.

Definição

Segundo Curtis & Schnek (2006), a especiação peripátrica é definida como “um grupo de indivíduos funda uma nova população. Se o grupo fundador for pequeno, pode ter uma configuração genética particular, não representativa da população original ”.

Isso pode acontecer se a população vivenciar um gargalo (redução significativa no número de seus indivíduos) ou se um pequeno número de indivíduos migrar para a periferia. Esses migrantes podem ser constituídos por um único casal ou por uma única fêmea inseminada.

O mesmo pode acontecer quando uma população sofre um declínio de tamanho. Quando essa redução ocorre, a área de distribuição diminui e pequenas populações isoladas permanecem na periferia da população inicial. O fluxo de genes entre esses grupos é extremamente baixo ou nulo.


Perspectiva histórica

Esse mecanismo foi proposto pelo biólogo evolucionista e ornitólogo Ernst Mayr, em meados da década de 1950.

Segundo Mayr, o processo começa com a dispersão de um pequeno grupo. Em um ponto (Mayr não explica claramente como isso acontece, mas o acaso desempenha um papel crucial), a migração entre a população inicial e a pequena população isolada pára.

Mayr descreveu esse modelo em um artigo que enfocou o estudo das aves da Nova Guiné. A teoria foi baseada em populações periféricas de pássaros que diferem muito das populações adjacentes. Mayr concorda que sua proposta é amplamente especulativa.

Outro biólogo influente nas teorias evolucionistas, Hennig, aceitou esse mecanismo e o chamou de especiação de colonização.

Classificação

Seguindo a classificação de Curtis e Schnek (2006) dos mecanismos de especiação propostos por esses autores, existem três modelos principais de especiação por divergência: alopátrica, parapátrica e simpátrica. Já os modelos de especiação instantânea são a peripátrica e a especiação por poliploidia.


Futuyma (2005), por outro lado, coloca a especiação parapátrica como um tipo de especiação alopátrica - junto com a vicariância. Portanto, a especiação peripátrica é classificada de acordo com a origem da barreira reprodutiva.

Papel da deriva do gene

Mayr propõe que a mudança genética da população isolada ocorre rapidamente e o fluxo gênico com a população inicial é interrompido. Segundo o raciocínio desse pesquisador, as frequências alélicas em alguns loci seriam diferentes daquelas da população inicial, simplesmente por erros de amostragem - ou seja, deriva genética.

O erro amostral é definido como as discrepâncias aleatórias entre o que é teoricamente esperado e os resultados obtidos. Por exemplo, suponha que temos um saco de feijão vermelho e preto na proporção de 50:50. Por puro acaso, quando seleciono 10 feijões do saco, posso obter 4 vermelhos e 6 pretos.

Extrapolando esse exemplo didático para as populações, o grupo “fundador” que se estabelecerá na periferia pode não ter as mesmas frequências alélicas da população inicial.

A hipótese de Mayr implica uma mudança evolutiva substancial que ocorre rapidamente. Além disso, como a localização geográfica é bastante específica e limitada, juntamente com o fator tempo, não seria documentada no registro fóssil.

Essa afirmação tenta explicar o súbito aparecimento da espécie no registro fóssil, sem os estágios intermediários esperados. Portanto, as ideias de Mayr anteciparam a teoria do equilíbrio pontuado, proposta por Gould e Eldredge em 1972.

Quem são os melhores candidatos para experimentar a especiação peripátrica?

Nem todos os organismos vivos parecem ser candidatos potenciais à especiação peripátrica para produzir uma mudança em suas populações.

Certas características, como baixa capacidade de dispersão e vida mais ou menos sedentária, tornam algumas linhagens propensas a grupos para que este modelo de especiação atue sobre elas. Além disso, os organismos devem ter a tendência de se estruturar em pequenas populações.

Exemplos

Radiação evolutiva do gênero Drosófila no Havaí

O arquipélago havaiano é formado por uma série de ilhas e atóis habitados por um grande número de espécies endêmicas.

O arquipélago tem chamado a atenção de biólogos evolutivos para as quase 500 espécies (algumas endêmicas) do gênero Drosófila que habitam as ilhas. Propõe-se que a imensa diversificação do grupo ocorreu graças à colonização de alguns indivíduos nas ilhas próximas.

Essa hipótese foi corroborada pela aplicação de técnicas moleculares a essas populações havaianas.

Estudos revelaram que as espécies mais próximas são encontradas em ilhas próximas, e espécies que recentemente divergiram habitam as novas ilhas. Esses fatos apoiam a ideia de uma especiação peripátrica.

Especiação no lagarto Uta Stansburiana

O lagarto da espécie Uta Stansburiana Pertence à família Phrynosomatidae e é nativa dos Estados Unidos e norte do México. Entre suas características mais marcantes está a existência de polimorfismos dentro de suas populações.

Essas populações representam um bom exemplo de especiação peripátrica. Existe uma população que habita as ilhas do Golfo da Califórnia e varia muito em comparação com suas contrapartes nos Estados Unidos.

Os indivíduos nas ilhas diferem amplamente em várias características, como tamanho, coloração e hábitos ecológicos.

Referência

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologia: ciência e natureza. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Convite para Biologia. Panamerican Medical Ed.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Análise evolutiva. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolução. Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Princípios integrados de zoologia (Vol. 15). Nova York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evolução e diversidade da vida: ensaios selecionados. Harvard University Press.
  7. Rice, S. (2007).Enciclopédia da Evolução. Fatos em arquivo.
  8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biology: The Dynamic Science. Nelson Education.
  9. Soler, M. (2002). Evolução: a base da Biologia. Projeto Sul.