3- Dispersao_e_Endemismo_+_Especiacao

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Dispersão e 
Endemismo 
1. Quais seriam as explicações de distribuições 
disjuntas, ao longo do desenvolvimento da 
biogeografia? 
 
– Dispersionistas x extensionistas 
 
– Dispersionistas x biogeógrafos vicariantes 
 
2. O que é dispersão? 
• Refere-se à distribuição espacial dos 
organismos individuais dentro de uma 
população (agregada, uniforme e aleatória) 
 
• Refere-se ao movimento dos organismos 
para fora de seus pontos de origem; 
associado à transposição de barreiras 
 
 
3. Qual a relevância biogeográfica da dispersão? 
- Varia de um grupo biótico para outro. 
 
- Gera explicações apenas para a história de um 
grupo específico. 
 
- Estão dissociadas da história geológica da 
Terra. 
 
 
4. Quais os problemas a serem 
superados pelos indivíduos durante o 
processo de dispersão? 
 
• Viajar para uma nova área 
 
• Resistir a condições potencialmente 
desfavoráveis durante sua passagem 
 
• Estabelecer populações viáveis após a sua 
chegada 
Tipos de eventos de dispersão 
• Salto de dispersão 
 
• Difusão 
 
• Migração secular 
 
• Diferenças associadas às taxas relativas de 
movimento, amplitude de expansão envolvida 
e escala temporal. 
Salto de dispersão = dispersão de 
longa amplitude 
• Refere-se ao mecanismo empregado por 
espécies durante a colonização de novos 
hábitats isolados, como ilhas vulcânicas, em 
períodos relativamente curtos. 
 
• Pode ser realizado por apenas poucos 
indivíduos dentro de um curto período de 
tempo. 
Salto de dispersão 
• Dispersão de longas amplitudes podem ter 
um forte componente seletivo. 
– Geralmente, não favorecem mamíferos não-
voadores, anfíbios, peixes de água doce e 
outras spp pobremente adaptadas à dispersão 
pelos ambientes abertos 
 
Ilha de Krakatau 
Difusão 
• É uma forma mais lenta de expansão de 
amplitude comparada com o salto de dispersão 
 
• Envolve não apenas indivíduos, mas também 
populações 
 
• Realizada durante muitas gerações, onde os 
indivíduos se espalham gradualmente para fora 
dos limites de sua amplitude 
Bubulcus ibis 
Sturnus vulgaris 
Difusão 
• Se processa em três estágios: 
– (1) a invasão e a expansão inicial de amplitude 
podem ser muito lentas 
 
– (2) uma vez estabelecida a população, a amplitude 
geográfica da espécie se expande em uma taxa 
exponencial 
 
– (3) barreiras físicas, climáticas ou ecológicas 
provocam diminuição no ritmo de expansão 
• Amplitudes geográficas podem permanecer estáveis ou 
cruzamento de barreiras e reinício da difusão 
Migração secular 
• É a forma mais lenta de dispersão, na ordem de 
centenas de gerações, tempo suficiente para as 
espécies evoluírem durante o processo. 
 
• Exemplo: 
– Formas hoje extintas de camelos se espalharam em 
direção ao sul através da América do Norte e 
cruzaram a ponte continental da América Central 
formada recentemente durante o Plioceno. O guanaco 
e a vicunha da América do Sul são derivados dessa 
migração secular 
Mecanismos de movimentos 
• DISPERSÃO ATIVA (vagilidade): depende 
principalmente dos recursos próprios de 
locomoção da espécie 
– Aves, morcegos e grandes insetos: grandes 
capacidades de dispersão a longa distância 
 
– Poucos animais não voadores são capazes de se 
dispersar nadando ou caminhando 
 
Pluvialis dominica 
150 g, Alasca ao Havaí 
4000 km sem parar 
Danaus plexippus 
375 km em 4 dias 
Archilochus colubris 
3,5 g, cruza o Golfo do México 
800 km duas vezes por ano 
Mecanismos de movimentos 
• DISPERSÃO PASSIVA (pagilidade): faz-se às 
custas da participação de fatores alheios à 
espécie 
– É o mais comum 
 
– Principais dispersores: vento, água, animais 
(alimentação, polinização, forese) 
 
 
Endemismo 
 
 
1. Como se define? 
 
2. Diferentes escalas espaciais proporcionam 
diferentes informações a cerca do grau 
endemismo? 
 
3. Existe uma relação hierárquica entre níveis 
taxonômicos e endemismo? 
 
 
 
 
 
• Por que os organismos são 
endêmicos a uma localidade? 
 
– Origem local e ausência de dispersão; 
– Extinção de populações adjacentes; 
– Dispersão seguida de extinção da área 
previamente ocupada. 
 
• ASSOCIAR SEMPRE AOS FATORES LIMITANTES 
ABIÓTICOS E BIÓTICOS 
 
Classificação dos endêmicos 
• Pelo lugar de origem 
– AUTÓCTONE = diferenciação no mesmo local 
onde é encontrado atualmente 
 
– ALÓCTONE = origem em local distinto daquele em 
que atualmente sobrevive; 
• Ex: tuatara 
 
 
Classificação dos endêmicos 
• Por taxonomia ou geografia 
– RELICTOS TAXONÔMICOS = sobreviventes solitários de 
grupos antes diversificados 
 
– RELICTOS BIOGEOGRÁFICOS = descendentes 
estreitamente endêmicos de táxons amplamente 
distribuídos. 
 
• FREQUENTEMENTE, ESSAS DUAS CATEGORIAS COINCIDEM, 
ESPECIALMENTE PARA OS ORGANISMOS CONHECIDOS 
COMO FÓSSEIS VIVOS. 
 
 
• Colo-colo (Dromiciops gliroides): 
sul do Chile e Argentina 
 
 
• Celacanto (Latimeria): 
Oceano Índico Tropical 
 
Classificação dos endêmicos 
• Por idade 
– PALEOENDÊMICOS = espécies endêmicas antigas 
 
– NEOENDÊMICOS = espécies endêmicas formadas 
recentemente 
Especiação 
As espécies têm histórias que são 
de alguma forma análogas à vida 
dos indivíduos em si. 
 
Como se originam? 
Indivíduos x Espécies 
 
 Indivíduos Espécies 
 
 Nascimento Especiação 
 
 Crescimento Sobrevivência 
 Perpetuação 
 Reprodução Especiação 
 Extinção 
 Morte 
O que é uma espécie? 
• Caracteres morfológicos são decisivos para a 
diagnose de uma espécie? 
 
• Reprodução sexuada garante recombinação 
genética (dentro de um pool gênico). E ??? 
 
• Ausência de fluxo gênico entre os pools: 
garantia de divergência entre espécies? 
Como as espécies se 
multiplicam? 
• É um processo de ramificação no qual 
diferentes espécies se originam a partir de 
uma única população ancestral. 
• ESPECIAÇÃO = RESULTADO 
DIRETO DAS MUDANÇAS NO 
POOL DE GENES 
 
–REDUÇÃO DO FLUXO GÊNICO POR 
QUALQUER TIPO DE BARREIRA 
• Quais os mecanismos de 
diferenciação genética? 
• Desvio genético: envolve mudanças na 
constituição genética de uma população 
provocadas apenas pela ocasião 
– força relativamente fraca, especialmente para 
grandes populações; 
 
• Seleção Natural: envolve seleção de indivíduos 
e, portanto, de genótipos, que apresentem 
maior adpatabilidade, garantindo maior 
sobrevivência e reprodução. 
– força potente em pequenas e grandes populações 
 
• Fluxo gênico: envolve migrações de 
indivíduos, que têm uma reprodução bem 
sucedida e introduzem seus genes na 
população. 
– Retardam o isolamento de populações e a 
diferenciação genética 
 
• Mutação 
Tipos de especiação 
1.Especiação Alopátrica: ocorre quando as 
populações são geograficamente isoladas . 
• Como o isolamento inicial pode ocorrer? 
– Dispersão 
 
 
– Vicariância 
 
 
– Extinção 
 
 
 
 
1.1 Especiação Vicariante 
Extensão geográfica dividida 
em duas 
Possibilidade de divergir 
sob pressão seletiva 
diferenciada 
Troca gênica 
interrompida 
• Populações de micos 
do gênero Saguinus 
foram separadas pelo 
Rio Amazonas e seus 
afluentes 
• Rios largos x rios 
estreitos 
1.2 Especiação Peripátrica (efeito do 
fundador) 
• Ocorre quando um pequeno número de 
indivíduos dispersa para um localdistante, 
onde não há outros membros de sua espécie. 
Efeito do fundador 
Inicialmente: 
diferentes pressões 
seletiva; evolução 
divergente e 
adaptações. 
• Deslocamento 
de caracter 
geralmente 
ocorre devido 
à competição 
interespecífica 
E depois do isolamento??? 
• Populações isoladas podem voltar a ter 
contato 
 
– Podem se intercruzar extensivamente e 
produzir descendentes híbridos adaptados: 
populações se fundem e suas diferenciações se 
rompem = NÃO OCORREU A ESPECIAÇÃO 
– Podem não procriar entre si ou não produzir 
descendentes férteis: isolamento reprodutivo 
completo = ESPECIAÇÃO 
 
– As duas populações podem se hibridizar, 
porém os híbridos são menos adaptados que 
os descencentes de cada população: seleção 
favorecendo o acasalamento dentro da própria 
população = mecanismos de isolamento 
reprodutivo = ESPECIAÇÃO 
 
• Populações isoladas nunca entram em 
contato 
 
– O isolamento reprodutivo pode levar muito tempo 
para acontecer 
 
– Problemas para taxonomistas que aplicam o 
conceito biológico de espécie 
 
Tipos de Especiação 
2.Especiação Parapátrica 
• Diferenciação entre populações adjacentes. 
hábitat 
Distribuição da espécie 
Especiação Parapátrica 
hábitat 
Distribuição da espécie 
hábitat 
Distribuição da espécie 
Seleção divergente mais intensa nos extremos 
Especiação parapátrica 
hábitat 
Distribuição da espécie 
Com o tempo o “meio” desaparece 
Tipos de especiação 
3.Especiação Simpátrica 
• Especiação no “mesmo local” 
 
• A barreira física não tem importância. 
Especiação simpátrica 
• Especiação simpátrica repentina por poliploidização: 
é causada por uma alteração no sistema genético 
que produz isolamento reprodutivo abrupto. 
 
• Alteração mais comum: alteração cromossômica = 
duplicação do conjunto completo de cromossomos, 
que surge devido a irregularidades na divisão celular. 
Se os cromossomos são duplicados, mas as células 
não se dividem, então, elas contêm o dobro do 
número normal de cromossomos. 
Especiação simpátrica 
• Autopoliploidia 
Especiação simpátrica repentina por 
autopoliploidização 
Phyllomedusa distincta (2n=26) P. tetraploidea (4n=52) 
Híbridos estéreis (3n=39) 
Especiação “ecológica” 
• Seleção divergente levou à especiação 
simpátrica nas áreas de cultivos de maçãs 
A evolução de espécies novas ocorre 
juntamente com a evolução de barreiras para 
o fluxo gênico entre populações 
 
Mecanismos de isolamento reprodutivo 
Pré-zigóticos Pós-zigóticos 
Mecanismos de isolamento reprodutivo 
(adaptado de Mayr, 1963; Levin, 1978): 
Mecanismos pré-zigóticos 
 
a. Isolamento sazonal ou de hábitat 
b. Isolamento ecológico 
c. Isolamento mecânico 
d. Isolamento comportamental 
Mecanismos de isolamento reprodutivo 
(adaptado de Mayr, 1963; Levin, 1978): 
Mecanismos pós-zigóticos 
 
a. Mortalidade gamética 
b. Mortalidade zigótica 
c. Inviabilidade do híbrido 
d. Esterilidade do híbrido 
e. Isolamento fisiológico