Aula 4 - 2012_biohist

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Indivíduo, espécie e especiação 
O que é um indivíduo? 
Que tipo de indivíduo? 
Quimeras 
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Quimera? 
Espécie 
•  Em Biologia 
1.  Grupo de organismos individuais que ocorre 
naturalmente e representa a unidade básica do 
processo de evolução 
2.  Categoria hierárquica criada por Lineu e 
governada por regras de nomenclatura 
pertinentes 
Natural? 
•  Artificial: Darwin 
•  Natural: Mayr, Huxley, Hennig, Simpson 
•  “Ignorar que espécies são unidades da 
natureza não arbitrariamente definidas é 
perder a oportunidade de encontrar e 
solucionar alguns dos mais interessantes 
problemas da biologia” 
Limites? Limites? 
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Limites 
Western meadowlark (left) and the Eastern meadowlark 
(right): praticamente idênticos mas a vocalização é 
distinta e eles não reproduzem 
 
Como a espécie se mantém 
coesa? 
•  Homeostasia epigenética 
–  Definida pela história evolutiva dos organismos 
–  Limitações de mudanças 
•  Ligações reprodutivas 
–  Mistura de “coisas novas” na população 
–  Tornar homogênea a população 
•  Como estas duas “forças” atuam em espécies 
sexuadas e assexuadas? 
Reprodução assexuada? 
Conceito morfológico 
•  Aristóteles e Lineu 
•  “Indivíduos são considerados membros de 
uma mesma espécie se eles concordam 
morfologicamente com o tipo” 
•  Na realidade este é conceito prático de 
espécie 
•  Usado pelos taxonomistas 
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A importância de coleções 
Biológico 
•  Ernst Mayr 
•  O mais popular por muito tempo 
•  “grupo de populações naturais que podem 
se reproduzir e são reprodutivamente 
isolados de grupos semelhantes” 
•  Ou seja: “Espécie biológica é a maior 
unidade reprodutiva básica da 
evolução”(vs indivíduo e população) 
Críticas 
1.  Ausência de mecanismos e operações bem 
definidas para sua identificação; 
2.  Infere característica biológicas através de 
evidências fenéticas (o que na realidade 
deve ser considerado uma vantagem) 
3.  Como lidar com espécies assexuadas? 
Conclusão: 
O conceito biológico de espécie abrange 
alguns mas não todos os mecanismos 
responsáveis pela manutenção da 
individualidade de uma espécie 
Liger ou Tigon (Tigre + Leão) 
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Zorse=cavalo + Zebra Conceito evolutivo 
•  “Uma linhagem simples de populações 
ancestral-descendente que mantém sua 
identidade de outras linhagens e tem sua 
própria tendência evolutiva e destino 
histórico” 
•  Incorpora os dois conceitos anteriores e 
reconhece os diferentes mecanismos de 
coesão 
Destinos de uma espécie 
evolutiva 
•  Sofrer 
modificação 
anagenética sem 
divergir (evolução 
Darwiniana) 
Destinos de uma espécie 
evolutiva 
•  Sofrer extinção 
–  Originando outras 
espécies 
evolutivas 
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Destinos de uma espécie evolutiva 
•  Sofrer extinção: 
– Hibridização total 
(possibilidade 
teórica) 
– Extinção 
propriamente dita 
•  Originar outras 
espécies sem extinção 
Conseqüências do conceito 
•  Todos os organismos passados e presentes 
pertencem a alguma espécie evolutiva 
–  Árvore filogenética = árvore de espécies 
–  Uma categoria supra-específica originou-se de 
uma única espécie evolutiva 
•  Espécies precisam exibir isolamento 
reprodutivo suficiente para manter sua 
identidade, tendência e destino 
Conseqüências do conceito 
•  Nenhuma linhagem evolutiva individual 
pode ser subdividida em uma série de 
espécies ancestrais e descendentes 
(cronoespécie/paleoespécie) 
ESPECIAÇÃO 
“É um termo geral aplicável a 
um número de processos 
diferentes que envolvem a 
produção de novas linhagens 
evolutivas” 
 
Forças: 
FORÇAS DE 
ROMPIMENTO FORÇAS DE COESÃO 
Variação Fluxo gênico 
Diferenciação local (dif. 
em pressão de seleção) 
Homeostasia 
epigenética 
 
 
Obs. Espécies diferentes respondem de forma diferente quando submetidas a diferentes 
forças de coesão e rompimento – O QUÊ QUER DIZER ISTO? 
Variation 
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Especiação filética 
•  Anagênese – não é especiação para 
sistemática filogenética 
•  Como limitar espécies de grupos diferentes? 
–  Sem critério único 
Especiação 
•  Redutiva 
–  Hibridização total 
•  Aditiva 
–  Produção de espécies evolutivas 
•  Simpátrica 
•  Alopátrica vicariante 
•  Alopátrica por isolados periféricos 
•  Alo-parapátrica 
•  Parapátrica 
Simbiogenese 
*
*
Pla nta s Fung os Anima is
Proc a rionte s
Euc a rionte s
Linha g em ve r
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Linh
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End o ssim b io se
p rim á ria
End o ssim b io se
se c und á ria
End o ssim b io se
se c und á ria
End o ssim b io se
te rc iá ria
P r
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ist
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End o ssim b io se
p rim á ria
*
Cianobactéria
Cloroplasto c/ 2 membranas
Cloroplasto c/ 3 membranas
Cloroplasto c/ 4 membranas
Mitocôndria
Núcleo
Cílio
Nucleomorfo
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Taxonomia e associações 
Quando a simbiose faz a 
diferença 
•  Dessecação 
•  Disponibilidade de 
água 
•  Fonte de alimento/
nutriente! 
Plantas 
•  autotróficos 
Animais 
•  heterotróficos 
Micorrizas 
Rhizobium Mas…celulose é um problema! 
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Leigh Van Valen 
Na ausência de mudanças físicas a evolução 
iria gradualmente ficar mais lenta e parar 
quando cada espécie atingisse um ótimo 
local. 
O que se pensava no começo... 
Quantidade limitada de energia, 
constante e usada quase por 
completo. 
100 20 
50 
25 
5 
100 20 25 
50 45 
25 20 
5 3 
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The Red Queen Adaptive landscape – paisagem adaptativa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Te
m
po
 e
 e
sp
aç
o 
Evolução de redes 
biológicas 
Hipótese de Gaia 
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Partes de um sistema! 
Propriedades 
 
1. Integração 
2.  Homeostasia 
A vida é interligada! 
Interações na comunidade 
✔ Intra e interespecíficas 
Interações no ecossistema 
Meio Ambiente