Em organismos panmíticos (que se reproduzem sexualmente), uma espécie é um conjunto de organismos semelhantes em toda uma gama de características, capazes de cruzar livremente com a formação de descendentes férteis. O conceito de isolamento é usado no contexto de microevolução ou, como também é chamado, especiação. O isolamento reprodutivo inicia o processo de formação de uma nova espécie e o encerra. Mas nem todas as formas desse fenômeno levarão ao surgimento de uma nova espécie, assim como nem todo isolamento leva à separação reprodutiva final das populações.
Mecanismos de isolamento em evolução
Dentro de uma espécie, os indivíduos existem em grupos - populações. São as populações como unidade de microevolução que servem de material para a formação de novas espécies diferentes das originais. Dentro de uma espécie, ocorre uma troca de material genético entre populações no processo de reprodução. O que é chamadocapacidade reprodutiva dos organismos. Quando por algum motivo essa troca entre populações dentro da mesma espécie é limitada ou completamente impossível, eles dizem que o isolamento reprodutivo se instalou. A definição desse mecanismo evolutivo é que indivíduos de diferentes populações não podem produzir descendentes. A história do surgimento de uma nova espécie é uma cadeia de diferentes tipos de isolamento reprodutivo, substituindo-se ou sobrepondo-se uns aos outros, tornando irreversível a divisão das populações.
Isolamento reprodutivo: classificação
Existem vários conceitos na classificação de variedades de isolamento populacional. Vários critérios tomados como a principal característica adicionam alguma confusão a esta questão. Tomemos como base que o isolamento reprodutivo como restrição permanente da panmixia (cruzamento livre) é a última etapa que completa a especiação. Os defensores dessa visão do isolamento formador de espécies foram os conhecidos biólogos evolucionários F. G. Dobzhansky (1900-1975) e E. Mayr (1904-2005). Os mecanismos de isolamento reprodutivo nesta abordagem serão divididos em três grupos:
- divisão espacial (geográfica);
- isolamento ambiental (mecanismos ambientais);
- mecanismo reprodutivo adequado, incluindo pré-cópula (antes da formação de um zigoto) e pós-cópula (o acasalamento ocorre, mas o ovo não é fertilizado ou morre, ou os híbridos são estéreis).
Qualquer mecanismo atinge um limitepanmixia: total ou parcial. Consideremos brevemente as formas de isolamento reprodutivo em cada grupo. Exemplos que os ilustram ajudarão você a entender a essência de uma forma específica.
Mecanismos espaciais de isolamento populacional
O mecanismo de isolamento está associado a várias mudanças na paisagem (o aparecimento de uma barreira em forma de serras ou rios) ou à disseminação da espécie por vastos territórios. Quando o fluxo de genes entre as populações separadas é perturbado, ocorre o isolamento reprodutivo. O exemplo mais famoso de tal fenômeno com a formação de novas espécies pode ser considerado as espécies insulares de trepadeiras das Ilhas Galápagos, que se tornaram um dos exemplos para o trabalho de Charles Darwin "A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural". Ou um exemplo de pega azul, cuja população vive na China e a outra na Espanha.
Mecanismos de isolamento ecológico
As razões para esse tipo de isolamento reprodutivo estão relacionadas à diferença nas condições de reprodução de populações de uma mesma espécie vivendo simetricamente, ou seja, no mesmo território. Por exemplo, as estações de reprodução ou floração não coincidem. Na costa da Califórnia, existem dois tipos de pinheiros simetricamente: uma espécie libera pólen em fevereiro e a outra em abril. O isolamento ecológico sazonal tornou-se reprodutivo para eles. Um exemplo de isolamento reprodutivo, mas resultante de diferentes bases alimentares, é demonstrado por três espécies de focas antárticas descendentes de um mesmo ancestral filogenético. A foca de Weddell come apenas peixes, a foca leopardo come pinguins e focas e a foca de Ross comecefalópodes.
Formas pré-copulatórias de isolamento reprodutivo
Isolamento mecânico - a ineficácia do acasalamento causada pela estrutura diferente dos órgãos reprodutivos ou copulatórios. Por exemplo, diferentes tipos de sálvia têm diferentes formas de flores e são polinizadas por outras abelhas. A mesma correlação existe entre orquídeas e beija-flores. Drosophila voa o acasalamento entre espécies leva a lesões ou até a morte do parceiro.
Isolamento etológico - não acasalamento devido a diferenças de comportamento sexual (no namoro, canto, dança, brilho ou diferenças nos feromônios). Por exemplo, espécies de vaga-lumes intimamente relacionadas, ao convidar uma fêmea para acasalar, piscam de maneira diferente (com frequência e duração diferentes). Cantos específicos de espécies em pardais e sapos também podem ser mencionados neste contexto. E todo mundo sabe sobre os rituais de acasalamento dos pássaros.
Isolamento gamético - f alta de interação dos gametas ou morte dos gametas. A existência deste tipo de isolamento foi comprovada experimentalmente. Por exemplo, duas espécies de ouriços-do-mar com fertilização externa foram cruzadas pelos geneticistas americanos Denis e Brachet. O óvulo foi fertilizado, mas o embrião morreu nos estágios iniciais da gastrulação.
Formas pós-cópula de isolamento reprodutivo
Refere-se à inviabilidade do óvulo fertilizado e à morte do embrião nas fases iniciais da ontogênese. Ou a morte de um filhote (ou indivíduo) nascido antes de atingir a puberdade. Conceito muito próximo da gameticisolamento.
Esterilidade de híbridos
Na maioria dos animais, os híbridos interespecíficos sobreviventes são estéreis, ou seja, não são capazes de produzir descendentes. Uma exceção pode ser híbridos semi-estéreis. O mecanismo desse fenômeno é bastante complexo, baseado em causas genéticas, cromossômicas ou citológicas. Daremos apenas exemplos de híbridos interespecíficos que são conhecidos por todos.
Asno híbrido e égua - mula. É maior que um burro e menor que um cavalo e, além disso, os animais são mais fáceis de manter. Híbridos de subespécies intimamente relacionadas de um cão e um lobo (cão-lobo, meio-lobo) têm um instinto e resistência mais desenvolvidos do que os cães comuns. Muitos dos peixes de aquário são formas híbridas (aulonocars coloridos). Eles são bonitos, maiores que as formas parentais, mas ao comprar, você deve especificar a origem do peixe, caso contrário você não esperará pela prole. Todo mundo sabe que as sementes de plantas cultivadas (tomates, pepinos) marcadas com o símbolo F-1 são formas híbridas. Os frutos dessas plantas não são deixados para semear.
