30.3
Genética da Especiação
Speciation is the process by which populations evolve reproductive isolation and become distinct species. It happens when populations build up genetic differences over time.
Genetic changes can affect traits like body features, behavior, or the timing of reproduction. Over time, these differences can build barriers that reduce interbreeding.
For example, changes in a major pigment gene can shift flower color—and that can change which animals visit the flowers.
If different pollinators prefer different colors, then plants with different flower colors get fewer chances to cross, so gene flow drops.
Some Petunia species attract bees, others attract hummingbirds, and others attract hawkmoths—often linked to color, scent, and nectar traits.
Another genetic barrier, especially in plants, is polyploidy, where an organism has extra sets of chromosomes.
For example, the interbreeding—or hybridization—of different species of Tragopogon plants led to the formation of new Tragopogon species. Because these hybrids have more than two sets of homologous chromosomes, they can’t reproduce with either parent species, even though they are fertile.
In some animals, interactions between the host genome and its symbiotic microbes can contribute to reproductive isolation.
For example, in crosses between certain Nasonia wasp species, up to 90% of offspring perish during larval development.
Experiments suggest these hybrids die due to interactions between the wasp’s genome and certain residing bacterial communities in the reproductive tissues, so the microbes help keep the species separate.
While the role of genetics in speciation is an active field of research, speciation can start with a change in one key gene, a whole-genome change like polyploidy, or the interaction of multiple genomes involving microbes.
Especiação é o processo evolutivo que resulta na formação de novas espécies distintas—grupos de populações reprodutivamente isoladas.
A genética da especiação envolve as diferentes características ou mecanismos de isolamento que impedem a troca de genes, levando ao isolamento reprodutivo. O isolamento reprodutivo pode dever-se a barreiras reprodutivas que têm efeitos antes ou depois da formação de um zigoto. Mecanismos pré-zigóticos impedem a fertilização, e mecanismos pós-zigóticos reduzem a viabilidade, ou capacidade reprodutiva, da progenia híbrida.
Por exemplo, mecanismos pré-zigóticos atuam no início do ciclo de vida de um organismo, impondo o mais forte impedimento ao fluxo genético, e prevenindo combinações desfavoráveis de acasalamento. Algumas combinações de acasalamento produzem indivíduos híbridos. A seleção natural pode funcionar contra a produção de híbridos com baixa aptidão, aumentando assim o isolamento reprodutivo entre duas espécies.
Barreiras reprodutivas pós-zigóticas podem dever-se à inviabilidade intrínseca dos híbridos. Complicações genéticas resultantes de níveis aberrantes de ploidia, diferentes arranjos cromossómicos, ou incompatibilidades genéticas onde os alelos não funcionam adequadamente, contribuem para diferentes constituições genéticas e caminhos alternativos de desenvolvimento em híbridos. Essas alterações genéticas afetam tanto plantas como animais, levando ao isolamento pós-zigótico e à especiação.
A epistasia, ou interações genéticas não alélicas, é uma característica distinta que contribui para a especiação. O efeito de uma variante genética depende do fundo genético em que aparece. Por exemplo, um alelo que dá origem a um fenótipo normal em membros da mesma espécie pode funcionar mal no ambiente genético dos híbridos. Essa fraqueza híbrida também pode levar ao isolamento reprodutivo e à especiação.
Speciation is the process by which populations evolve reproductive isolation and become distinct species. It happens when populations build up genetic differences over time.
Genetic changes can affect traits like body features, behavior, or the timing of reproduction. Over time, these differences can build barriers that reduce interbreeding.
For example, changes in a major pigment gene can shift flower color—and that can change which animals visit the flowers.
If different pollinators prefer different colors, then plants with different flower colors get fewer chances to cross, so gene flow drops.
Some Petunia species attract bees, others attract hummingbirds, and others attract hawkmoths—often linked to color, scent, and nectar traits.
Another genetic barrier, especially in plants, is polyploidy, where an organism has extra sets of chromosomes.
For example, the interbreeding—or hybridization—of different species of Tragopogon plants led to the formation of new Tragopogon species. Because these hybrids have more than two sets of homologous chromosomes, they can’t reproduce with either parent species, even though they are fertile.
In some animals, interactions between the host genome and its symbiotic microbes can contribute to reproductive isolation.
For example, in crosses between certain Nasonia wasp species, up to 90% of offspring perish during larval development.
Experiments suggest these hybrids die due to interactions between the wasp’s genome and certain residing bacterial communities in the reproductive tissues, so the microbes help keep the species separate.
While the role of genetics in speciation is an active field of research, speciation can start with a change in one key gene, a whole-genome change like polyploidy, or the interaction of multiple genomes involving microbes.
From Chapter 30:
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30.3 : Genética da Especiação
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30.1 : Compreendendo as espécies e as barreiras reprodutivas
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30.2 : Formação de Espécies
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30.4 : Taxas de Especiação
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30.5 : Zonas Híbridas
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