Formação de Espécies

A especiação descreve a formação de uma ou mais novas espécies a partir de uma ou às vezes múltiplas espécies originais. As espécies resultantes são distintas das espécies parentais, e as barreiras à reprodução normalmente existem. Há dois mecanismos primários, especiação com e sem isolamento geográfico—especiação alopátrica e simpátrica, respectivamente.

Especiação Alopátrica

Na especiação alopátrica, o fluxo genético entre duas populações da mesma espécie é evitado por uma barreira geográfica, como uma cadeia de montanhas ou fragmentação de habitat. Isso é conhecido como vicariação. Por exemplo, uma seca pode fazer com que os níveis de água em um grande lago diminuam, deixando dois ou mais corpos menores de água em que os habitantes ficam isolados um do outro.

Uma vez isolados, os indivíduos nessas populações podem enfrentar diferentes pressões externas, como clima, disponibilidade de recursos ou predação. Essas diferenças na seleção natural combinadas com deriva genética e mutação ao longo de muitas gerações de separação eventualmente resultam em duas populações tornando-se espécies distintas. Isso tem sido observado em lagos contendo peixes ciclídeos Africanos, que exibem uma vasta gama de espécies, muitas das quais provavelmente evoluíram devido à alopatria.

A dispersão também pode produzir especiação alopátrica. Por exemplo, a espécie de anémona do mar parasita Edwardsiella lineata vive na costa leste da América do Norte. Possui uma espécie irmã intimamente relacionada, E. carnea, que habita os oceanos das costas Suecas e Norueguesas. A dispersão de E. lineata—provavelmente transportada no seu estágio larval como parasitas em ctenóforos—pode ter levado ao estabelecimento de uma nova população na costa Escandinava. Essa nova e geneticamente isolada população divergiu então ao longo do tempo para se tornar uma espécie separada agora conhecida como E. carnea.

Especiação Simpátrica

A especiação também pode ocorrer sem barreiras geográficas. Por exemplo, alguns lagos de crateras na Islândia contêm várias espécies de peixes intimamente relacionadas que quase certamente evoluíram em simpatria porque o isolamento geográfico é impossível devido à forma do seu habitat. No entanto, a especiação simpátrica é indiscutivelmente mais difícil de alcançar. Em simpatria, as espécies membros ainda entram em contato entre si e potencialmente cruzam-se e trocam genes. A recombinação cromossómica provavelmente ainda ocorre com frequência, pelo menos no início da separação, e divide grupos de genes co-adaptados necessários para a formação de novas espécies. Embora menos comum do que a especiação alopátrica, há exemplos de divergência genética e especiação em simpatria. As mudanças são impulsionadas por fatores como diferenciação de habitat, seleção sexual e poliploidia, que criam barreiras à troca de informações genéticas.

A especiação simpátrica pode ocorrer quando subconjuntos de uma espécie evoluem para explorar diferentes habitats ou recursos na mesma área geográfica. Por exemplo, uma subespécie do pintassilgo médio, Geospiza fortis, encontrada na Ilha de Santa Cruz, nas Galápagos, mostra sinais de divergência genética com base no tamanho do bico. A morfologia do bico nesta espécie está em conformidade com dois ideais de tamanho diferentes—pequenos e grandes—com base no tamanho e dureza das sementes que eles se especializaram em consumir (um exemplo de diferenciação de habitat). No entanto, devido à seleção natural, as aves com tamanhos intermédios de bico não foram selecionadas porque sobreviveram a taxas mais baixas.

Novas espécies também podem ser criadas através da poliploidia—um mecanismo relativamente comum nas plantas. Normalmente, isso é causado por erros aleatórios durante a divisão celular, resultando em conjuntos extra de cromossomas. Os híbridos poliplóides assim produzidos provavelmente serão incapazes de acasalar com as linhas parentais diplóides e, em vez disso, produzem descendentes férteis através da auto-polinização ou por acasalamento com outros híbridos poliplóides. Portanto, essa especiação poliplóide pode gerar novas espécies vegetais em uma única geração. Análises sugerem que 47% a 100% das espécies de angiospérmicas podem ser rastreadas até a um evento de poliplóide em algum momento da sua história evolutiva.