Organismos em seu ambiente

Organismos em seus ambientes
Prof. Dr. Francisco Soares Santos Filho
UESPI
“Em biologia, nada tem sentido,
exceto à luz da evolução”
(Theodosius Dobzhansky)
O significado da Adaptação

É muito comum dizermos frases do tipo:
“X

é adaptado a viver em
Y”
Às vezes a frase soa vulgarmente como se
X fosse de fato o agente capaz de
modificar-se.
O significado da Adaptação
Significado:
 Y foi o ambiente que estabeleceu forças de
seleção natural;
 X teve sua linha ancestral selecionada por
Y;
 X adaptado implica modificações genéticas
ao longo da linha que o gerou.
 Conclusão: as características dos seres
refletem na verdade os sucessos e fracassos
dos seus ancestrais.

Teoria da Evolução
A teoria da evolução com base na seleção
natural é uma teoria essencialmente
ecológica.
 1) Os indivíduos de uma população não
são idênticos. São, portanto, variáveis.

Teoria da Evolução

2) Uma parte desta variação é hereditária.
Teoria da Evolução

3) Todas as populações tem a
potencialidade de povoar a Terra. Isto
ocorreria se todos os indivíduos
sobrevivessem e reproduzissem à taxa
máxima de reprodução.
Teoria da Evolução

4) Cada indivíduo
deixa um número
diferente de
descendentes o que
inclui a taxa de
sobrevivência e a
reprodução da
prole.
Teoria da Evolução
5) O número de descendentes depende
da interação entre as características do
indivíduo e seu ambiente.
 Em todo ambiente alguns indivíduos
tenderão a sobreviver, a se reproduzir
melhor e a deixar mais descendentes
que os outros

Teoria da Evolução
Os indivíduos mais aptos são os que
conseguem deixar maior número de
descendentes.
 Indivíduos com maior fitness (maior
eficácia evolutiva) são aqueles que
deixam um maior número relativo de
descendentes, considerando as demais
espécies.

Especialização em nível intra-específico

Ecótipos são populações que divergem
geneticamente e refletem ajustes entre
seus organismos e os ambientes em que
vivem.
Influência da evolução
A evolução obriga as populações a
divergirem se:
 i) existe suficiente variabilidade
hereditária sobre a qual a seleção natural
pode agir.
 ii) forças que favorecem as divergências
são capazes de se oporem ao cruzamento
e a hibridação de indivíduos de diferentes
locais

Influência da evolução

Organismos sésseis são mais suscetíveis
às forças da seleção natural.
Influência da evolução

Organismos móveis possuem uma
margem de controle do ambiente, pois
podem se deslocar escapando das forças
seletivas.
Influência da evolução

A adaptação local pode ser um fator que
impeça a hibridação entre organismos que
pertençam a populações diferentes.
Polimorfismo genético

É a ocorrência simultânea, no mesmo
habitat, de duas ou mais formas
descontínuas de uma espécie, em uma
proporção tal que a mais rara delas não
pode ser mantida meramente por
mutação recorrente ou migração.
Polimorfismo genético
Muitos polimorfismos são mantidos
ativamente pela Seleção Natural:
 1) Os heterozigotos podem ter uma maior
eficácia biológica.
 2) Podem haver gradientes de forças
seletivas;
 3) Pode haver seleção dependente da
frequência.
 4) As forças seletivas podem atuar em
direções distintas dentro das diferentes
zonas.

Especiação
Consiste no mecanismo de formação de
novas espécies.
 A seleção natural pode forçar diferentes
populações a evoluir.
 Espécie é o conjunto de seres
semelhantes, morfológica e
fisiologicamente, que são capazes de se
intercruzarem e produzirem descendência
fértil.

Teste de Mayr-Dobzhansky
Indivíduos da mesma espécie, cruzados
originam descendência fértil.
 A seleção natural pode tender a forçar
uma população a evoluir em duas ou mais
formas distintas. Entretanto a reprodução
sexuada e a hibridação provocam
novamente a mistura delas.

Seleção
Natural
Hibridação
Reprodução
sexuada
Especiação Ecológica Ortodoxa
É a especiação induzida por seleção
natural divergente em subpopulações
diferentes.
 Ocorre da seguinte maneira:
 1) Duas subpopulações se tornam
isoladas e a seleção natural pressiona a
adaptação genética em seus ambientes
locais.

Pop. 1
B
A
R
R
E
I
R
A
E
C
O
L
Ó
G
I
C
A
Pop. 2
Especiação Ecológica Ortodoxa
2) A diferenciação genética estabelece um
grau de isolamento reprodutivo. Este
isolamento pode ser pré-zigótico ou pószigótico.
 3) Em contato secundário as duas
subpopulações se reencontram.
 4) Produzem híbridos com baixa eficácia
biológica
 5) A seleção natural favorecerá os atributos
que reforçam o isolamento reprodutivo
priorizando os pré-zigóticos.
 Nem toda especiação é ortodoxa.

Especiação Alopátrica e Simpátrica
Em algumas situações não ocorre
contatos (primário nem secundário)
 Isto está relacionado a alta divergência
entre subpopulações ou mesmo
separação geográfica (alopatria).
 Não há necessidade de separação
geográfica quando existem fatores prézigóticos ou pós-zigóticos impedindo o
fluxo gênico (simpatria).

Especiação Alopátrica e Simpátrica

A baixa
frequência de
mecanismos que
interfiram no
isolamento pode
gerar um
continuum de
(sub)formas
diferentes.
Ilhas de especiação
As ilhas tem grande significado para
ecologia das populações e das
comunidades.
 O isolamento propicia ambiente favorável
à separação de espécies.
 O melhor exemplo é o Arquipélago de
Galápagos.

Principal foco de
observação de
Charles Darwin: os
tentilhões
Aves do gênero Geospiza e outros gêneros próximos.
Padrões insulares
As espécies presentes em ilhas são
diferentes em algum grau das espécies
presentes em continentes. Isto ocorre
devido a duas razões principais:
 1) Animais e plantas tem sua diversidade
limitada aos ancestrais que colonizaram
inicialmente a ilha.
 2) Devido ao isolamento, que impede o
intercâmbio de material genético.

Padrões insulares
As ilhas contêm muitas espécies
endêmicas, além de muitas raças e
subespécies diferenciadas que são
distinguíveis das formas continentais.
 Suas características são moldadas por
genes que estavam na população de
colonizadores.
 Os desvios entre populações isoladas em
ilhas estão relacionados à composição
aleatória de um grupo dos genes
fundadores.

Alterações na paleotemperatura
Alterações nos continentes - i
Alterações nos continentes - ii
Alterações nos continentes - iii
Alterações nos continentes - iv
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