This is a repost from April 24, 2010. Assistindo a Especiação Ocorre é o segundo na minha Evolução série que começou com O Curioso Caso de Cães

vimos que pequenas diferenças podem levar a variações drásticas quando olhamos para a grande variedade de cães. Mas apesar de suas diferenças, todas as raças de cães são ainda a mesma espécie que um outro e seu ancestral. Como se dividem as espécies? O que causa especiação? E que provas temos que essa especiação já tenha ocorrido?os críticos da evolução costumam cair na máxima de que nunca ninguém viu uma espécie dividida em duas. Embora isso seja claramente um homem de palha, porque a maior parte da especiação leva muito mais tempo do que o nosso tempo de vida para ocorrer, também não é verdade. Vimos espécies divididas, e continuamos a ver espécies divergindo todos os dias.

Por exemplo, havia as duas novas espécies de abróteas americanas (ou Salsicies, género Tragopogon) que surgiram no século passado. No início de 1900, três espécies destas flores selvagens – a salsifis Ocidental (T. dubius), o salsifis dos prados (T. pratensis) e A Ostra (T. porrifolius) – foram introduzidas nos Estados Unidos a partir da Europa. À medida que as suas populações se expandiam, a espécie interagia, produzindo híbridos estéreis. Mas na década de 1950, os cientistas perceberam que havia duas novas variações de barba de cabra crescendo. Enquanto pareciam híbridos, não eram estéreis. Eles eram perfeitamente capazes de reproduzir com sua própria espécie, mas não com nenhuma das três espécies originais – A definição clássica de uma nova espécie.como é que isto aconteceu? Acontece que as plantas parentais cometeram erros quando criaram seus gâmetas (análogos aos nossos espermatozóides e óvulos). Em vez de fazer gâmetas com apenas uma cópia de cada cromossomo, eles criaram um com dois ou mais, um estado chamado poliploidia. Dois gâmetas poliplóides de espécies diferentes, cada um com o dobro da informação genética que eles supostamente tinham, fundidos, e criou um tetraplóide: uma criatura com quatro conjuntos de cromossomas. Devido à diferença no número de cromossomas, o tetrapóide não podia acasalar com nenhuma das suas espécies progenitoras, mas não foi impedido de se reproduzir com outros acidentes. este processo, conhecido como especiação híbrida, foi documentado várias vezes em diferentes plantas. Mas as plantas não são as únicas que se especializam em hibridação: as borboletas Heliconius também se dividiram de forma semelhante.

não é preciso uma massa de mutações acumulando – se ao longo de gerações para criar uma espécie diferente-tudo o que é preciso é algum evento que reprodutivamente isola um grupo de indivíduos de outro. Isto pode acontecer muito rapidamente, em casos como estes de poliploidia. Uma única mutação pode ser suficiente. Ou pode acontecer a um ritmo muito, muito mais lento. Esta é a especiação pela qual a evolução é conhecida – as mudanças graduais ao longo do tempo que separam as espécies.

mas só porque não podemos ver todos os eventos de especiação do início ao fim não significa que não podemos ver espécies se dividindo. Se a teoria da evolução for verdadeira, esperaríamos encontrar espécies em vários estágios de separação por todo o mundo. Haveria alguns que começaram a se separar, mostrando isolamento reprodutivo, e aqueles que ainda podem parecer uma espécie, mas não se entrelaçam há milhares de anos. De facto, é exactamente isso que encontramos.

A apple larva de mosca, Rhagoletis pomonella é um excelente exemplo de uma espécie apenas começando a divergir. Estas moscas são nativas dos Estados Unidos, e até a descoberta das Américas pelos europeus, alimentadas exclusivamente de espinheiro. Mas com a chegada de novas pessoas veio uma nova fonte de alimento potencial para o seu habitat: maçãs. No início, as moscas ignoraram os doces saborosos. Mas com o tempo, algumas moscas perceberam que também podiam comer as maçãs, e começaram a mudar de árvores. Enquanto isso não explica por que as moscas se especializariam, uma curiosa peculiaridade de sua Biologia faz: as moscas da maçã acasalam na árvore em que nascem. Enquanto algumas moscas saltavam de árvores, elas se cortavam do resto de suas espécies, mesmo que estivessem a poucos metros de distância. Quando os geneticistas olharam mais de perto no final do século XX, descobriram que os dois tipos – aqueles que se alimentam de maçãs e aqueles que se alimentam de hawthorns – têm frequências alélicas diferentes. De facto, mesmo debaixo dos nossos narizes, Rhagoletis pomonella começou a longa viagem de especiação.

Como seria de esperar, outros animais estão muito mais avançados no processo-embora nem sempre o percebamos até que olhemos para os seus genes. Orcas (Orcinus orca), mais conhecida como orcas, são todas bastante semelhantes. São golfinhos grandes com manchas pretas e brancas que caçam em matilhas e fazem truques no Sea World. Mas há várias décadas, os mamíferos marinhos têm pensado que havia mais na história. Estudos comportamentais revelaram que diferentes grupos de orcas têm características comportamentais diferentes. Alimentam-se de animais diferentes, agem de forma diferente e até falam de forma diferente. Mas sem uma maneira de seguir as baleias debaixo de água para ver com quem elas acasalam, os cientistas não podiam ter certeza se as diferentes culturas de baleias eram simplesmente peculiaridades passadas de geração em geração ou uma dica de muito mais. agora, os geneticistas fizeram o que os pesquisadores comportamentais não conseguiram. Eles viram como as baleias se reproduzem. Quando eles olharam para todo o genoma mitocondrial de 139 baleias diferentes em todo o mundo, eles encontraram diferenças dramáticas. Estes dados sugerem que há pelo menos três espécies diferentes de baleia assassina. A análise filogenética indicou que as diferentes espécies de orca foram separadas por 150 mil a 700 mil anos. porque é que as orcas se separaram? A verdade é que não sabemos. Talvez tenha sido um efeito colateral de modificações para a caça de diferentes fontes de presas, ou talvez houvesse algum tipo de barreira física entre as populações que desde então desapareceu. Tudo o que sabemos é que enquanto estávamos ocupados a pintar paredes de cavernas, algo causou a divisão de grupos de orcas, criando várias espécies.existem muitas razões diferentes pelas quais as espécies divergem. A mais fácil, e mais óbvia, é algum tipo de barreira física – um fenômeno chamado especiação Alopátrica. Se você olhar para espécies de peixes no Golfo do México e ao largo da costa da Califórnia, você vai descobrir que existem muitas semelhanças entre eles. Na verdade, algumas das espécies parecem quase idênticas. Os cientistas têm olhado para os seus genes, e as espécies de ambos os lados dessa fina Ponte de terra estão mais intimamente relacionadas umas com as outras do que com outras espécies, mesmo aquelas na sua área. O que aconteceu foi que há muito tempo, os continentes da América do Norte e do Sul foram separados, e os oceanos foram conectados. Quando as duas massas de terra se fundiram, populações de espécies foram isoladas em ambos os lados. Com o tempo, estes peixes divergiram o suficiente para serem espécies separadas.

As espécies também podem dividir-se sem limites tão claros. Quando as espécies divergem como as moscas da maçã – sem uma barreira física completa – chama-se especiação Simpátrica. Especiação simpátrica pode ocorrer por todos os tipos de razões. Basta uma coisa que faz um grupo ter menos sexo com outro.para uma espécie de “Monarch flycatchers” (Monarcha castaneiventris), era tudo uma questão de aparência. Estes pequenos insectívoros vivem nas Ilhas Salomão, a leste da Papua-Nova Guiné. Em algum momento, um pequeno grupo deles desenvolveu uma única mutação de aminoácidos no gene para uma proteína chamada melanina, que dita o padrão de cor da ave. Alguns flycatchers são todos negros, enquanto outros têm barrigas de cor castanha. Mesmo que os dois grupos sejam perfeitamente capazes de produzir descendência viável, eles não se misturam na natureza. Os pesquisadores descobriram que as aves já veem o outro grupo como uma espécie diferente. Os machos, que são ferozmente territoriais, não reagem quando um macho de cor diferente entra no seu território. Como as moscas das larvas de maçã, os flycatchers não são mais cruzadores, e assim deram o primeiro passo para se tornarem duas espécies diferentes.

estas podem parecer pequenas mudanças, mas lembre-se, como aprendemos com os cães, pequenas mudanças podem somar-se. Como eles não estão cruzando, esses diferentes grupos irão acumular ainda mais diferenças ao longo do tempo. Como eles fazem, eles vão começar a se parecer cada vez menos parecidos. Os animais resultantes serão como as espécies que vemos claramente hoje. Talvez alguns se adaptem a um estilo de vida totalmente diferente de suas espécies irmãs – as orcas, por exemplo, podem divergir dramaticamente à medida que pequenas mudanças lhes permitem ser mais adequados aos seus tipos de presas únicas. Outros podem permanecer bastante semelhantes, até mesmo difíceis de distinguir, como várias espécies de esquilos são hoje.

O ponto é que todos os tipos de criaturas, dos menores insetos aos maiores mamíferos, estão passando por especiação agora. Vimos espécies se separarem, e continuamos a vê-las divergir. A especiação está a ocorrer à nossa volta. A evolução não aconteceu apenas no passado; está acontecendo agora, e continuará muito depois de pararmos de procurá-la.

1. Soltis, D., & Soltis, P. (1989). Allopolyploid Especiação em Tragopogon: Insights a partir de Chloroplast DNA American Journal of Botany, 76 (8) DOI: 10.2307/2444824

2. McPheron, B., Silva, D., & Berlocher, S. (1988). Diferenças genéticas entre o host corridas de Rhagoletis pomonella Natureza, 336 (6194), 64-66 DOI: 10.1038/336064a0
3. Uy, J., Moyle, R., Filardi, C., & Cheviron, Z. (2009). A diferença na cor da plumagem utilizada no reconhecimento de espécies entre as espécies incipientes está ligada a uma única substituição de aminoácidos na melanocortina?1 Receptor The American Naturalist, 174 (2), 244-254 DOI: 10.1086/600084
4. Phillip Um Morin1, Frederico I Archer, Andrew D Foote, Julie Vilstrup, Eric E Allen, Paul Wade, João Durban, Kim Parsons, Robert Pitman, Lewyn Li, Pascal Bouffard, Sandra C Abel Nielsen, Morten Rasmussen, Eske Willerslev, M. Thomas P Gilbert, & Timóteo Harkins (2010). A análise filogeográfica completa do genoma mitocondrial das baleias assassinas (Orcinus orca) indica a pesquisa do genoma de várias espécies