Isolamento da populações

Geralmente a frequência dos alelos no fundo genético das populações encontra-se em alteração, logo a população encontra-se em evolução. A especiação está constantemente a ocorrer, e pode ser estudada considerando a área de repartição e o comportamento das populaçãos com caracteres idênticos.

Por vezes, as populações são saparadas por barreiras geográficas, que podem ser rios, barragens, montanhas, vales, mar, ocorrendo depois, devido a factores como mutações genéticas e selecção natural, derivações genéticas em cada um dos grupos que podem ou não vir a dar origem a diferentes espécies, considerando o tempo em que ficam isolados. Assim, caso a barreira geográfica desapareça, vão surgir várias situações possíveis, conforme o tempo que houve de isolamento (é de salientar que uma barreira geográfica pode isolar populações de determinada espécie, mas não o fazer a outra espécie).

Dentro das situações possíveis encontramos a possibilidade de formação de uma nova espécie, a que chamados especiação alopátrica, e que sucede da exposição das populações a diferentes pressões selectivas, o que vai procovar divergência no fundo genético. Se durante muito tempo não houver contacto entre os grupos, e cada um destes formar uma nova população, ocorre entaão a especiação alopátrica. Passa assim a haver uma barreira biológica quando as espécies se juntam novamente e não são interfecundas, devido a um isolamento reprodutor ou biológico.

Há a existência de um feedback positivo, pois quanto maior for a divergência genética, maior é isolamento reprodutor; no entanto, quanto maior for o isolamento reprodutor menor troca de genes há, logo maior divergência genética decorre.

Tipos de isolamento

As espécies não se encontram apenas geograficamente isoladas umas das outras. Para que passe a haver uma identidade da espécie existem os mecanismos de isolamento reprodutor. O processo de especiação decore da divergência genética, a qual dá ao indivíduo uma nova identidade.

Existem diversos processos que levam ao isolamento de espécies, evitanto a perda de identidade, visto evitarem o livre fluxo de genes entre populações. No entanto, quando há cruzamentos entre indivíduos de espécies diferentes, ou seja, aqueles que ultrapassam todos os isolamentos exteriores, ocorre incompatibilidade genética, o que vai provocar o aborto do zigoto. Assim, e visto este último ser também um processo de isolamento, estes dividem-se em pré-zigóticos, antes do acasalamento, e em pós-zigóticos, após o acasalamento.

Mecanismos de isolamento:

• Isolamento geográfico: Como o nome indica, é um isolamento devido a barreiras geográficas que impedem contacto entre indivíduos. É então um isolamento extrínseco
• Isolamento biológico: Este isolamento ocorre devido a factores intrínsecos aos indivíduos que, ou impedem o acasalamento, ou impedem o desenvolvimento do zigoto. Podem ser do tipo pré-zigóticos, impedindo o cruzamento:
• Isolamento ecológico: Quando indivíduos de espécies próximas habitam diferentes habitats (a água e o ar, por exemplo), ocorrendo que os indivíduos se encontram na mesma área.
• Isolamento temporal: Igualmente ocorre em indivíduos da mesma área, como todos os isolamentos intrínsecos, de espécies próximas, mas cujos períodos de actividade divergem (entre o dia e a noite, ou entre o Verão e o Inverno).
• Isolamento comportamental: Trata-se do tipo mais importante de isolamento pré-zigótico. Este processo consiste em diferentes tipos de paradas nupciais, antes do acasalamento, as quais são definidas genéticamente, e se destinam a provocar excitação no companheiro . Temos o caso em que certas fêmeas apenas respondem ao apelo dos machos da sua espécie.
• Isolamento mecânico: Este isolamente baseia-se na existência de estruturas morfológicas incompatíveis. Nos animais, ocorre que os órgãos reprodutores são incompatíveis, não ocorrendo fusão de gâmetas, e nas flores, estas podem ter uma estrutura que impede o contacto com certos insectos que transportem os seus gâmetas.
• Isolamento gamético: Ocorre quando gâmetas em que, embora colocados no mesmo local ao mesmo tempo, não ocorre fecundação se forem de espécies diferentes devido à existência de moléculas específicas na superfície de cada gâmeta, que só se une com o que possui as moléculas complementares.

Podem também ser do tipo pós-zigótico, os quais impedem o desenvolvimento normal dos descendentes:

• Inviabilidade dos híbridos: Em espécies muito próximas, se ocorre fecundação, os zigotos ou os embriões híbridos não se desenvolvem ou não atingem a maturidade sexual, devido à impossibilidade genética entre as espécies, o que vai provocar anomalias durante o desenvolvimento embrionário.
• Esteribilidade dos híbridos: Ocorre quando, após fecundação entre indivíduos de espécies diferentes, o desenvolvimento embrionário ocorre, dando origem a um híbrido (por os seus progenitores serem de espécies diferentes). No entanto, este híbrido vai ser estéril devido, ou ao mau desenvolvimento dos órgão reprodutores, ou da inexistência de cromossomas homólogos, o que provoca a inexistência de meiose. (por exemplo, a mula, resultate do cruzamento entre o cavalo e o burro)
• Inviabilidade dos híbridos da segunda geração: Se todas as barreiras forem ultrapassadas, e surgir um híbrido fértil, então os descendentes destes serão estéreis, ou darão origem a indivíduos débeis e estéreis.

Mecanismos de especiação

Além dos mecanismos de especiação referidos no capítulo dos isolamentos, existem ainda outros modos de se formarem novas espécies, os quais são caracterizados por ocorrerem mais rapidamente.

• Especiação geográfica

Esta especiação depende na deslocação de indivíduos para outras áreas, portanto de migrações. No entanto, para que ocorra este processo, é necessário tempo.

O processo pelo qual ocorre este tipo de especiação é a radiação adaptativa: Dentro de uma população existem vários alelos diferentes que definem o seu fundo genético. No entanto, devido a isto, não pode afirmar-se que um só indivíduo possua todos os alelos do fundo genético. Assim, quanto maior a quantidade de indivíduos que tenhamos, maior é a probabilidade desse grupo possuir todos os alelo do fundo genético, portanto maior probabilidade de representar a população. Assim, quando um pequeno grupo de indivíduos se separa da sua população inicial, há uma baixa probabilidade de formar uma população com um fundo genético igual ao da população inicial. Se este grupo, que se destacou para um nicho ecológico diferente, e a população inicial forem sujeitos a pressões selectivas diferentes, ou a factores como as mutações, a deriva genética, a selecção natural, vão adaptar-se a novos estilos de vida. Isto pode vir a provocar isolamento reprodutor, o que vai provocar especiação, visto não ser possível a troca de genes entre os indivíduos da espécie fundadora e da espécie formada.

Visto o fundo genético da espécie formada ser alterado, e nele estarem incluídos apenas os alelos dos individuos que se destacaram, os sujeitos desta espécie vão apresentar algumas semelhanças morfológicas que se encontram na espécie original, mas não vão apresentar outras. (como é o caso dos nativos autralianos, que só possuem sangue do tipo A ou O)

• Poliploidia

Este processo leva a uma especiação de uma geração para outra. Como já foi referido, os híbridos interespecíficos, ou seja, os resultantes do cruzamento entre espécies diferentes, geralmente não chegam a nascer, ou, caso o ocorra, são indivíduos estéreis devido a uma gametogénese anormal. Para que estes indivíduos sejam férteis é necessária a ocorrência de uma poliploidia durante a sua formação.

Os híbridos interespecíficos, por possuirem n cormossomas de cada progenitor, os quais pertencem a espécies diferentes, não vai possuir cromossomas homólogos, logo não ocorre emparelhamento, portanto não ocorre meiose, o que irá levar à mal-formação ou inexistência de gâmetas.

No entanto, por vezes ocorre duplicação de cromossomas durante a mitose, ou mesmo durante a meiose. Isto decorre do facto de não haver disjunção de cromatídeos, o que leva a que determinada célula possua cada cromossomas duas vezes. Assim, os cromossomas arranjaram os seus homólogos, passando o ovo ou zigoto, resultante de autofecundação (ou, no caso dos animais, de cruzamento entre dois indivíduos em que ocorra a mesma situação), a possuir o dobro da soma dos cromossomas dos gâmetas dos dois progenitores. A este processo chama-se tetraploidia.

Os indivíduos resultantes deste fenómeno dão origem a novas espécies, visto possuirem diferente número de cromossomas dos seus progenitores. Estes indivíduos podem dar origem a indivíduos da mesma espécie. No entanto, estão isolados reprodutoramente das espécies progenitoras, embora possuam vários grupos de cromossomas daqueles, o que lhes confere características próprias.

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