ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA: CARACTERÍSTICAS E EXEMPLOS - BIOLOGIA - 2025

A especiação simpátrica é um tipo de especiação que ocorre quando dois grupos de uma mesma espécie vivendo na mesma localização geográfica evoluem de forma diferente, até que não possam mais cruzar-se, então considerados espécies diferentes.

Em geral, quando as populações são fisicamente separadas, surge algum isolamento reprodutivo, ou seja, os indivíduos de uma população perdem a capacidade de cruzar com os da outra população.

Bactéria Synechococcus, na qual foi observada especiação simpátrica

Exemplos de especiação simpátrica são freqüentemente debatidos porque devem mostrar evidências convincentes de que as novas espécies são descendentes da mesma espécie ancestral, bem como a existência de isolamento reprodutivo e que a causa do surgimento da nova espécie não é a alopatria (especiação alopátrico).

A especiação simpátrica pode ser vista em muitos tipos diferentes de organismos, incluindo bactérias, peixes ciclídeos e a mosca do verme da maçã. No entanto, na natureza, pode ser difícil saber quando ocorre ou ocorre a especiação simpátrica.

A especiação simpátrica é única porque ocorre enquanto duas subpopulações da mesma espécie ocupam o mesmo território ou compartilham territórios que se sobrepõem muito.

Embora a área em que os organismos vivem seja a mesma, eles podem ser divididos em dois grupos diferentes que eventualmente se tornam tão geneticamente diferentes um do outro que não podem mais se reproduzir um com o outro.

Quando dois grupos não podem mais se reproduzir e deixar descendentes férteis, eles são considerados espécies diferentes. No entanto, pode ser difícil determinar se a especiação que ocorreu é do tipo simpátrico, o que levou a muitas discussões entre os pesquisadores da biologia evolutiva.

Por exemplo, pensava-se originalmente que duas espécies espinhosas intimamente relacionadas evoluíram por meio da especiação simpátrica, mas pesquisas subsequentes sugerem que as duas espécies diferentes colonizaram o lago independentemente.

A primeira colonização levou ao surgimento de uma espécie de espinhoso, enquanto as outras espécies evoluíram a partir da segunda colonização.

Características da especiação simpátrica

Jerry Coyne e H. Allen Orr desenvolveram quatro critérios para inferir se as espécies surgiram simpatricamente:

1-Os territórios das espécies devem se sobrepor significativamente.

2-Deve haver especiação completa (ou seja, as duas espécies não podem cruzar e deixar descendência fértil).

3-As espécies devem ser espécies irmãs (as mais relacionadas entre si) ou fazer parte de um grupo que inclua um ancestral e todos os seus descendentes.

4-A história do território geográfico e a evolução das espécies devem ser tais que a alopatria pareça muito improvável, uma vez que a especiação simpátrica é muito menos comum que a alopátrica.

Exemplos de especiação simpátrica

Nas plantas

A especiação simpátrica é mais comum no mundo das plantas. Por exemplo, as plantas parentais produzem descendentes poliplóides. Portanto, os descendentes vivem no mesmo ambiente que seus pais, mas são isolados reprodutivamente.

Este fenômeno de especiação mediado pela poliploidia ocorre da seguinte forma. Normalmente, os indivíduos têm dois conjuntos de cromossomos (diploidia), um de cada pai.

Porém, erros na distribuição dos cromossomos podem ocorrer durante a divisão celular, gerando descendentes com o dobro de cópias (tetraploidia).

Ter mais de dois conjuntos de cromossomos é considerado poliploidia (poli = muitos). Nesses casos, o isolamento reprodutivo ocorre inevitavelmente, pois uma população de indivíduos poliplóides não pode cruzar com uma população de indivíduos diplóides.

Em bactérias

Exemplos verdadeiros de especiação simpátrica raramente foram observados na natureza. Acredita-se que a especiação simpátrica ocorra com mais frequência em bactérias, pois as bactérias podem trocar genes com outros indivíduos que não são pais nem descendentes, em um processo conhecido como transferência horizontal de genes.

A especiação simpátrica foi observada em Bacillus, em espécies de bactérias Synechococcus, no bacterioplâncton Vibrio splendidus, entre outros.

Os subgrupos de espécies que estão passando por especiação simpátrica mostrarão pouca diferença, já que divergem há um tempo relativamente curto, em relação à escala de tempo em que ocorre a evolução.

Acredita-se que um fator importante nos casos de especiação simpátrica seja a adaptação às condições ambientais. Se alguns membros são especializados para viver em um determinado ambiente, esse subgrupo pode continuar a ocupar um nicho ambiental diferente e, eventualmente, evoluir para uma nova espécie com o tempo.

Em peixes ciclídeos

A seleção simpátrica também pode ser o resultado de uma combinação de seleção sexual e fatores ecológicos. Estudos de peixes ciclídeos africanos no Lago Niassa e outros lagos no Sistema de Rift da África Oriental registram os chamados bandos de espécies (indivíduos da mesma espécie que "se reúnem" em uma grande assembléia) que surgiram ecologicamente em lagos. uniformes.

Tal condição reduz substancialmente as chances de que a alopatria seja a causa da especiação e pode resultar em grupos de mulheres dentro de uma população desenvolvendo alta afinidade por machos com diferentes características fenotípicas extremas, como marcas de escamas e membros. Eles diferem em tamanho da média dos indivíduos.

Outros estudos sugerem que a simpatria entre peixes ciclídeos também ocorre nos rios que alimentam os lagos do Sistema Rift da África Oriental, bem como nos lagos das crateras da Nicarágua, onde duas espécies de peixes ciclídeos Mida (Amphilophus) são encontradas, que vivem na Laguna de Apoyo na Nicarágua.

Os pesquisadores analisaram o DNA, a aparência e a ecologia dessas duas espécies intimamente relacionadas. As duas espécies, embora geralmente muito semelhantes, têm pequenas diferenças na aparência e não podem ser cruzadas.

Todas as evidências disponíveis sugerem que uma espécie evoluiu da outra. A população de ciclídeos Midas foi originalmente encontrada na lagoa, enquanto as espécies mais novas evoluíram recentemente, o que em termos evolutivos significa menos de 10.000 anos atrás.

Em moscas

Um exemplo extremamente recente de especiação simpátrica pode estar ocorrendo na mosca da macieira, Rhagoletis pomonella.

Essas moscas costumavam colocar seus ovos apenas nos frutos dos espinheiros, mas há menos de 200 anos algumas moscas começaram a colocar seus ovos em maçãs.

Existem agora dois grupos de moscas do verme da maçã: um que põe ovos em espinheiros e outro que põe ovos em maçãs. Os machos procuram parceiros no mesmo tipo de fruta em que cresceram, e as fêmeas colocam seus ovos no mesmo tipo de fruta em que cresceram.

Portanto, as moscas que cresceram em espinhos criarão descendentes em espinhos, e as moscas que cresceram em maçãs criarão descendentes em maçãs.

Já existem diferenças genéticas entre os dois grupos e, ao longo de um longo período (tempo evolutivo), eles podem se tornar espécies separadas.

O acima demonstra como a especiação pode ocorrer mesmo quando diferentes subgrupos da mesma espécie compartilham o mesmo território geográfico.

Referências

1. Allender, CJ, Seehausen, O., Knight, ME, Turner, GF, & Maclean, N. (2003). Seleção divergente durante a especiação de peixes ciclídeos do Lago Malawi inferida de radiações paralelas na coloração nupcial. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100 (24), 14074-14079.
2. Geiger, MF, McCrary, JK, & Schliewen, UK (2010). Não é um caso simples - Uma primeira hipótese filogenética abrangente para o complexo de ciclídeos Midas na Nicarágua (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molecular Phylogenetics and Evolution, 56 (3), 1011–1024.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molecular Evolution and Adaptive Radiation (1ª ed.). Cambridge University Press.
4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, JL (2009). Espaço, simpatria e especiação. Journal of Evolutionary Biology, 22 (11), 2332–2341.
5. McPheron, BA, Smith, DC & Berlocher, SH (1988). Diferenças genéticas entre raças hospedeiras de Rhagoletis pomonella. Nature, 336 (6194), 64-66.
6. Selz, OM, Pierotti, MER, Maan, ME, Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). A preferência das fêmeas pela cor masculina é necessária e suficiente para o acasalamento seletivo em 2 espécies irmãs de ciclídeos. Behavioral Ecology, 25 (3), 612-626.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (7ª ed.) Cengage Learning.
8. Especiação simpátrica. Recuperado de: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Tilmon, K. (2008). Specialization, Speciation, and Radiation: The Evolutionary Biology of Herbivorous Insects (1st ed.). University of California Press.