Espécies biológicas e mecanismos de especiação

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Algumas espécies têm aparência semelhante entre si. Por exemplo, a águia-
pescadora-africana e a águia careca são espécies diferentes que são muito 
parecidas.
Por outro lado, organismos que pertencem à mesma espécie podem ter uma 
aparência muito diferente entre si. Por exemplo, cachorros vêm de todos os formatos 
e tamanhos—desde minúsculos Chihuahuas até um gigantesco Dogue Alemão—mas 
todos eles pertencem à mesma espécie: Canis familiaris, o cão doméstico.
Indivíduos pertencentes à mesma espécie podem variar em sua aparência física. 
Por exemplo, tanto o Dogue Alemão quanto o Chihuahua pertencem à mesma 
espécie, o cão doméstico, embora o primeiro seja muito maior que o segundo.
 De acordo com a definição de espécie mais amplamente utilizada, o conceito 
biológico de espécie, uma espécie é um grupo de organismos que podem 
potencialmente intercruzar, ou se acasalar, para produzir uma prole fértil e viável.
 Para ser considerado uma única espécie dentro do conceito biológico de espécie, 
um grupo de organismos deve produzir uma prole fértil e saudável quando 
intercruzarem. Em alguns casos, organismos de espécies diferentes podem se 
acasalar e produzir uma prole saudável, mas os descendentes serão inférteis, não 
se reproduzirão.
 Por exemplo, quando uma égua e um burro se acasalam, eles produzem 
descendentes híbridos chamados de mulas. 
 O conceito biológico de espécie conecta a ideia de uma espécie ao processo da 
evolução. Como membros de uma espécie podem intercruzar, a espécie como um 
todo tem um pool gênico comum, uma coleção de variações dos genes.
 De modo geral, espécies diferentes são incapazes de intercruzar e produzir 
descendentes saudáveis e férteis devido a barreiras chamadas de mecanismos de 
isolamento reprodutivo.
 Essas barreiras podem ser divididas em duas categorias, baseadas no momento 
em que elas agem: pré-zigóticas e pós-zigóticas.
As barreiras pré-zigóticas previnem que membros de diferentes espécies cruzem e 
produzam um zigoto, um embrião unicelular. Alguns exemplos estão a seguir:
 Duas espécies podem ter preferência por diferentes habitats e, por isso, ser 
improvável que se encontrem. Isso é chamado de isolamento de habitat.
 Duas espécies podem se reproduzir em períodos diferentes do dia ou do ano e, 
assim, estarem menos propensas a se encontrarem ao procurar parceiros. Isso é 
chamado de isolamento temporal.
 Duas espécies podem ter diferentes comportamentos de cortejo ou preferências de 
parceiros e assim se acharem "pouco atraentes". Isso é conhecido 
como isolamento comportamental.
 Duas espécies podem produzir óvulos e espermatozoides que não conseguem se 
combinar na fecundação, mesmo que se encontrem durante o acasalamento. Isso 
é conhecido como isolamento gamético.
 Duas espécies podem ter corpos ou estruturas reprodutivas que simplesmente não 
se encaixam. Isso é chamado de isolamento mecânico.
 As barreiras pós-zigóticas previnem que zigotos híbridos — embriões unicelulares 
com pais de espécies diferentes — se desenvolvam em adultos saudáveis e 
férteis. Barreiras pós-zigóticas estão frequentemente relacionadas com o 
conjunto misto de cromossomos do embrião híbrido, o qual pode não se 
combinar corretamente ou carregar um conjunto completo de informação.
 Novas espécies surgem através de um processo chamado de especiação. Na 
especiação, uma espécie ancestral se divide em duas ou mais espécies 
descendentes que são geneticamente diferentes uma da outra e não conseguem 
mais se intercruzar.
 Darwin imaginou a especiação como um evento de ramificação. Na verdade, ele a 
considerou tão importante que a representou na única ilustração de seu famoso 
livro, A Origem das Espécies,
 Para que a especiação ocorra, duas novas populações devem ser formadas a 
partir de uma população original, e elas devem evoluir de tal maneira que se 
torne impossível para os indivíduos das duas novas populações se intercruzarem. 
Os biólogos frequentemente dividem as formas pelas quais a especiação pode 
ocorrer em duas grande categorias:
• Especiação alopátrica— 'alo' significando outra e 'pátrica' significando terra natal 
— envolve a separação geográfica de populações de uma espécie aparentada e 
subsequente evolução.
• Especiação simpátrica— 'sim' significando mesma e 'pátrica' significando terra 
natal — envolve especiação dentro de uma espécie aparentada, permanecendo 
em um local.
 Na especiação alopátrica, organismos de espécies ancestrais evoluem em duas 
ou mais espécies descendentes depois de um período de especiação causada por 
barreira geográfica, como uma cadeia de montanha, deslizamento de rochas ou 
um rio.
 Às vezes, as barreiras, assim como um rio de lava, separam populações por 
mudanças na paisagem. Outras vezes, populações se separam depois que alguns 
membros cruzam um barreira pré-existente. Por exemplo, membros de uma 
população principal podem isolar-se em uma ilha se eles flutuarem em pedaços 
de escombros.
 Uma vez que os grupos estão reprodutivamente isolados, eles podem 
sofrer divergência genética. Isto é, eles podem se tornar, gradualmente, mais e 
mais diferentes na sua composição genética e características hereditárias ao 
longo de muitas gerações. A divergência genética acontece devido à seleção 
natural, a qual pode favorecer diferentes características em cada ambiente e 
outras forças evolutivas como a deriva genética.
https://pt.khanacademy.org/science/biology/her/evolution-and-natural-selection/v/introduction-to-evolution-and-natural-selection
https://pt.khanacademy.org/science/biology/her/heredity-and-genetics/a/genetic-drift-founder-bottleneck
 Em especiação simpátrica, organismos de uma mesma espécie 
ancestral tornam-se reprodutivamente isolados e divergem sem 
qualquer separação física.
 Existem muitas maneiras pelas quais a especiação simpátrica pode acontecer. 
Entretanto, um mecanismo que é muito comum - isto é, em plantas!- envolve 
erros na separação de cromossomos durante a divisão celular.
 Poliploidia é a condição onde se tem mais que dois conjuntos 
completos de cromossomos. Diferente de humanos e animais, as 
plantas são geralmente tolerantes a mudanças no seu número de 
conjuntos de cromossomos, e um aumento no número de 
cromossomos, chamado ploidia, pode ser uma receita instantânea 
para especiação simpátrica em plantas.
 Tal planta tetraploide pode surgir se ocorrerem erros na separação 
de cromossomos durante a meiose produzindo um óvulo diploide e 
um esperma diploide que se encontram e formam um zigoto 
tetraploide. Este processo está representado de maneira 
esquemática abaixo, 
 Quando a planta tetraploide se torna adulta, ela produzirá óvulos e 
espermas diploides, 2n. Estes óvulos e espermas podem 
prontamente se combinarem com outros óvulos e espermas 
diploides por auto-fertilização
https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/meiosis/a/phases-of-meiosis
 A especiação por poliploidia é comum em plantas, mas é rara em 
animais. Em geral, espécies animais são muito menos propensas a 
tolerar mudanças na ploidia. Por exemplo, embriões humanos que 
são triploides ou tetraploides não são viáveis - eles não sobrevivem.