RADIAÇÃO ADAPTATIVA: PROCESSO, TIPOS E EXEMPLOS - BIOLOGIA - 2025

A radiação adaptativa é um fenômeno que envolve a diversificação evolutiva de um conjunto de espécies que leva ao aparecimento, para adaptação "rápida" a diferentes nichos ecológicos, novas formas de uma mesma espécie ancestral.

O conceito de radiação adaptativa foi proposto por Charles Darwin, naturalista inglês do século 19, após uma viagem que fez às Ilhas Galápagos, onde observou em detalhes várias espécies de tentilhões-das-ilhas, descendentes de ancestrais continentais, que apresentavam diferentes modificações em seus bicos..

Radiação adaptativa tentilhões (Fonte: Jackie Malvin via Wikimedia Commons)

A descoberta desses tentilhões representou para Darwin a principal evidência zoológica para apoiar suas teorias de "descendência com modificação", uma vez que as diferentes formas de bicos que observou, todas derivadas da mesma linhagem ancestral, pareciam ser adaptadas para explorar diferentes recursos da mesma. nicho trófico, "particionando-o".

Determinou-se que as principais causas da radiação adaptativa têm a ver com a interrupção do fluxo gênico entre indivíduos da mesma espécie (isolamento geográfico), com marcadas variações ambientais e com a ausência de predadores ou pressões seletivas negativas.

Nesse sentido, é fato da história natural que os eventos de extinção em massa levaram à impressionante radiação adaptativa de muitos grupos de seres vivos, uma vez que a ausência de organismos oferece oportunidades para as espécies sobreviventes colonizarem nichos vazios e passarem por processos. radiação adaptativa.

Processo de radiação adaptativa

A radiação adaptativa, como explicado, é o aparecimento de novas espécies ecologicamente diferentes de uma linhagem ancestral comum.

Esses eventos ocorrem necessariamente por meio de um processo de especiação que, segundo o conceito biológico de espécie, implica uma interrupção do fluxo gênico (isolamento reprodutivo) entre a prole “modificada” e seu ancestral imediato.

Muitos autores são a favor da ideia de que a radiação adaptativa é uma espécie de "extensão" do processo de especiação, mas é impulsionada por fatores ecológicos e sujeita a condições iniciais bastante especiais.

Normalmente, o isolamento geográfico é um dos principais fatores que influenciam a radiação adaptativa, pois as populações que se isolam são "forçadas" a se adaptar para aproveitar novos nichos ecológicos ou a ausência de velhos predadores.

Um dos exemplos que melhor ilustra como ocorre o processo de radiação adaptativa é a colonização de ilhas, topos de algumas montanhas e lagos jovens (ou virgens) por espécies de outras origens.

As ilhas geográficas podem ser o produto de diferentes eventos geológicos, mas também podem ser consideradas ilhas ecológicas, uma vez que o isolamento de indivíduos de uma população devido a diferenças comportamentais ou ambientais também representa uma barreira ao fluxo gênico, que leva à especiação.

Como a radiação adaptativa ocorre em uma ilha?

Se considerarmos uma ilha geográfica de formação recente (geologicamente falando) podemos imaginar que esta, inicialmente, estará "nua" ou desprovida de qualquer ser vivo.

Esta ilha, portanto, representa uma extraordinária oportunidade ecológica para a colonização ou povoamento de quaisquer espécies do continente (continental) ou não, que possam aproveitar os recursos ecológicos que esta ilha oferece.

As espécies colonizadoras podem ser bactérias, fungos, algas, plantas terrestres, animais, etc., que, ao se instalarem na “nova” ilha, podem adaptar ou especializar alguns de seus traços para exploração trófica, por exemplo, de um novo nicho. provavelmente muito diferente do nicho de onde surgiram.

Mais cedo ou mais tarde, na escala evolutiva, as diferenças nas características estabelecidas significarão uma barreira reprodutiva que impedirá o fluxo gênico entre os indivíduos colonizadores e os "indivíduos ancestrais" do continente de onde se diversificaram.

Diversificação adaptativa vs radiação adaptativa

É importante notar que a definição moderna de radiação adaptativa tem duas características principais:

- A radiação adaptativa não é o mesmo que diversificação por adaptação (por seleção natural) dentro da mesma espécie

- A adaptação dá origem à radiação adaptativa

O que essas duas sentenças significam é que sem especiação não se pode falar de radiação adaptativa, assim como não se pode falar de especiação sem radiação adaptativa (não se trata apenas de pequenas mudanças individuais como uma resposta adaptativa a uma nova condição ambiental).

Tipos

Segundo alguns autores, os eventos de radiação adaptativa podem ser "classificados" em três tipos, isso de acordo com o estímulo que desencadeia o processo. Assim, a radiação adaptativa pode ocorrer devido a uma mudança ambiental, uma adaptação geral ou a formação de um arquipélago.

Quando se trata de radiação adaptativa desencadeada por mudanças ambientais, isso ocorre devido à pressão seletiva que força as espécies a se adaptarem a um ambiente que mudou consideravelmente para sobreviver.

A radiação ocorre, então, de tal forma que as novas espécies que se formarão o farão para colonizar novos nichos ecológicos que surgem em conseqüência dessas mudanças ambientais.

As radiações adaptativas que surgem de adaptações gerais o fazem graças ao surgimento ou desenvolvimento de novas habilidades em indivíduos da mesma espécie, o que lhes permite colonizar novos nichos ecológicos.

A formação ou existência de arquipélagos, altas elevações montanhosas ou ilhas oceânicas representam uma das principais causas da radiação adaptativa, uma vez que esses locais podem ser colonizados por novas espécies que devem se adaptar rapidamente a esses locais, divergindo evolutivamente de seus ancestrais imediatos.

Exemplos de radiação adaptativa

- Animais

Tentilhões (pássaros)

Darwin deu à comunidade científica o melhor exemplo que pôde obter para demonstrar a radiação adaptativa em animais: o caso dos tentilhões nas Ilhas Galápagos.

Os tentilhões são uma espécie de ave que se alimenta de sementes e pertencem ao género Geospiza. Acredita-se que essas aves tenham divergido recentemente, onde o isolamento reprodutivo ocorreu devido a divergências ecológicas parcialmente associadas à adaptação a diferentes tipos de sementes.

Tentilhões de Galápagos (Fonte: Robert Taylor Pritchett via Wikimedia Commons)

Nas aves, as diferenças na forma e no tamanho do corpo, bem como algumas características do canto relacionadas à morfologia, podem levar ao isolamento pré-reprodutivo, que gradativamente envolve um processo de especiação.

Ciclídeos (peixes)

Outro exemplo clássico de radiação adaptativa é o dos ciclídeos, que pertencem à família Cichlidae de peixes tropicais de água doce.

As espécies desta família descendem de uma espécie que se alimenta de algas e sedimentos moles, mas espécies diferentes divergem em locais diferentes.

Filogenia dos peixes ciclídeos (Fonte: figura originalː Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine E. Wagner, Laurent Excoffier & Ole Seehausen Edição de Dennis Pietras, Buffalo, NY EUA via Wikimedia Commons)

Em um lago conhecido como Barombi Mbo, um processo de radiação adaptativa deu origem a 11 espécies diferentes, entre as quais estão espécies predatórias de outros peixes e insetos, espécies que se alimentam de ovos, espécies de filtro e outras que se alimentam como esponjas.

A radiação adaptativa também ocorreu em outro lago, o Lago Malawi, talvez o mais significativo entre os ciclídeos, onde são encontrados peixes que se alimentam de ectoparasitas de outros peixes e peixes que arrancam pedaços da pele de outros peixes. Também foram identificados ciclídeos que se alimentam de escamas, ovos de outros peixes e suas larvas, etc.

A radiação adaptativa desses peixes não se deve apenas à exploração de novos nichos tróficos (alimentos), mas também a alguns padrões de comportamento e habitat descritos por diversos autores.

- Plantas

Um exemplo de radiação adaptativa é a de plantas vasculares e a colonização de ambientes terrestres. As plantas vasculares sem sementes apareceram pela primeira vez no registro fóssil siluriano, mas se diversificaram durante o Carbonífero.

A repentina radiação adaptativa de angiospermas (plantas com flores) ocorreu no Jurássico, época em que se pensa que surgiram de samambaias com sementes. Sua complexidade aumentou, no entanto, apenas cerca de 100 milhões de anos atrás.

Durante a diversificação das angiospermas, ou seja, sua radiação adaptativa, ocorreram pelo menos três transições: primeiro, o surgimento do carpelo, depois o surgimento da dupla fecundação e por último o surgimento das flores como as conhecemos no presente.

Referências

1. Gallardo, M. H. (2011). Evolução: o curso da vida (nº 575 G 162).
2. Gavrilets, S., & Losos, JB (2009). Radiação adaptativa: contrastando a teoria com os dados. Science, 323 (5915), 732-737.
3. Gavrilets, S., & Vose, A. (2005). Padrões dinâmicos de radiação adaptativa. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102 (50), 18040-18045.
4. Glor, RE (2010). Visão filogenética da radiação adaptativa. Revisão Anual de Ecologia, Evolução e Sistemática, 41, 251-270.
5. Rundell, RJ, & Price, TD (2009). Radiação adaptativa, radiação não adaptativa, especiação ecológica e especiação não ecológica. Trends in Ecology & Evolution, 24 (7), 394-399.
6. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biology (9ª ed.). Brooks / Cole, Cengage Learning: EUA.
7. Stroud, JT e Losos, JB (2016). Oportunidade ecológica e radiação adaptativa. Revisão Anual de Ecologia, Evolução e Sistemática, 47.
8. Turner, GF (2007). Radiação adaptativa de peixes ciclídeos. Current Biology, 17 (19), R827-R831.