Ursos polares - como estes mostrados em Manitoba, Canadá - é um excelente exemplo de adaptação de animais ao seu ambiente. Mas como seu pelo mudou de marrom para branco? Ver mais imagens de animais árticos . Paul J. Richards / AFP / Getty Images Você já se perguntou como os ursos polares se tornaram brancos? Faz todo o sentido; os ursos brancos se misturam facilmente ao terreno ártico branco. Isso torna difícil para sua presa vê-los se aproximando, e isso permitiu que sobrevivessem por milênios na região polar. Os ursos polares evoluíram para se adaptar ao ambiente. Cada espécie se adapta ao longo das gerações para sobreviver em seu habitat, ou então está em extinção.
Mas a brancura do urso polar se torna um tanto curiosa quando você considera isso, de uma vez, acredita-se que eles tenham se ramificado na árvore genealógica do urso marrom [fonte:Polar Bears International]. Então, como exatamente alguns ursos marrons se tornaram ursos polares?
Como todas as outras espécies que divergem - se dividem em duas ou mais espécies distintas - os ursos marrons e os ursos polares sofreram um evento de especiação . Esta é uma ocorrência onde membros da mesma espécie se separam até, por uma série de razões possíveis, eles não são mais capazes de se reproduzir um com o outro. Isso significa que não há mais um fluxo genético entre as espécies.
Fluxo genético é o termo para o potencial de diferenças genéticas em uma única espécie a ser transmitido dentro de uma espécie. Dois membros de uma espécie que podem acasalar podem passar genes entre eles. Pense da seguinte maneira:os genes de sua mãe são diferentes dos de seu pai. Cada um trouxe sua própria linhagem para a sua concepção, e você é o resultado dessas linhagens, este fluxo genético. Quando não há mais um fluxo genético entre membros de uma espécie anteriormente única, isolamento reprodutivo foi cumprido. Eles não compartilham mais o mesmo pool genético. Quando isso ocorrer, a especiação está completa, e uma espécie agora se tornou duas (ou mais).
Mas como ocorre a especiação? Os evolucionistas ainda não têm uma resposta definitiva. Existem várias ideias diferentes de como o isolamento reprodutivo pode ocorrer. Na próxima página, vamos dar uma olhada nas condições sob as quais os cientistas suspeitam que a especiação ocorre.
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Cordilheiras, como o Himalaia na Ásia, são mais do que vastos o suficiente para promover a especiação alopátrica. Prakash Mathema / AFP / Getty Images Acredita-se que os eventos de especiação ocorram sob várias condições. Os cientistas geralmente acreditam que isso ocorre porque os membros da mesma espécie ficaram isolados uns dos outros. Existem quatro tipos de especiação que os evolucionistas identificaram como sendo as explicações mais prováveis para a especiação.
No caso de especiação alopátrica , uma fronteira geográfica real separa fisicamente as espécies. Um rio ou uma cadeia de montanhas, por exemplo, pode causar a divergência de uma espécie.
Com especiação parapátrica , uma espécie está espalhada por grandes áreas com diversos ambientes. Eles se adaptam a essas novas áreas e gradualmente se tornam espécies separadas. Não há nenhuma característica geográfica definida que separa esses animais - eles podem se tornar espécies separadas simplesmente por causa da distância que separa os grupos.
Especiação peripátrica ocorre quando um pequeno grupo fica isolado do corpo principal da espécie. Uma vez que este cluster é apenas uma pequena porção de toda a população da espécie, todas as diferenças genéticas que tornam a espécie robusta podem não estar presentes. Isso apresenta o que os biólogos evolucionistas chamam de gargalo . Alguns dos genes que fluem dentro de uma espécie foram cortados e separados do pool genético.
Em um gargalo evolutivo, uma pequena população consegue produzir as gerações subsequentes. Isso aconteceu em vários momentos da história humana. A maioria dos europeus, por exemplo, são todos descendentes de apenas algumas centenas de ancestrais, que viveu em meio a um gargalo [fonte:The Polymath].
Embora um pequeno grupo possa ter sucesso no repovoamento, existem repercussões que podem surgir de um gargalo. Os genes presentes nesta pequena população se tornarão robustos, uma vez que o fluxo genético é muito mais volumoso do que seria em uma população maior, onde as diferenças genéticas - incluindo anormalidades - estão espalhadas. Isso é chamado de efeito fundador . Os genes dos membros fundadores do que eventualmente se torna uma grande população tornam-se muito mais frequentes do que em semelhantes, populações maiores. Vários membros de uma seita Amish na Pensilvânia sofrem de microcefalia, uma doença geralmente fatal em que o cérebro não atinge seu tamanho normal. Todos esses Amish descendem de um único casal que chegou à Pensilvânia no século XVIII.
No caso de especiação simpátrica , membros de uma espécie continuam a viver lado a lado, mas ainda separados em espécies diferentes. Por exemplo, alguns insetos se alimentam e se reproduzem em um único tipo de fruta. Se alguns membros desta espécie experimentam outro tipo de fruta, sua prole pode ser criada para visitar aquela fruta também. Se isso acontecer, os membros de uma espécie podem divergir em duas espécies com base apenas nos frutos de que se alimentam e nos quais põem os ovos.
Em cada um desses tipos de especiação, a espécie deve passar pelo processo de isolamento reprodutivo. Por exemplo, a donzela evoluiu para formar órgãos genitais diferentes, e os membros tornaram-se fisicamente incapazes de acasalar uns com os outros. O isolamento reprodutivo não precisa ser tão drástico, Contudo. Membros de uma única espécie podem evoluir para criar diferentes rituais de acasalamento, aqueles que não atrairão membros de outras espécies. Eles também podem acasalar em horários diferentes do dia, mês, estação ou ano. Ou eles podem evoluir para acasalar em lugares diferentes, por exemplo, em dois tipos diferentes de frutas, como no exemplo dado acima para especiação simpátrica.
Então, quando uma população se encontra isolada de uma forma ou de outra do resto de uma espécie, ocorre especiação, direito? Não necessariamente. Descubra mais sobre o desacordo sobre a especiação na próxima página.
A China forneceu um grande número de fósseis ao registro fóssil - a história natural da Terra capturada por todos os restos fossilizados descobertos até este ponto. Este esqueleto foi exibido em Xangai em julho de 2007. China Photos / Getty Images Parece que, quando membros de uma espécie acabam isolados de outros membros de sua espécie, é provável que ocorra um evento de especiação. Os cientistas podem comparar os genes de espécies semelhantes para mostrar que o DNA comum que eles compartilham sugere fortemente que as duas espécies eram anteriormente uma. Mas como esse processo ocorre? Infelizmente, os evolucionistas não foram capazes de definir exatamente como ocorre a especiação. Em vez de, dois campos principais evoluíram, por assim dizer, com opiniões muito diferentes sobre como ocorre o processo de especiação.
Há quem acredite em gradualismo filético , o pensamento de que o processo de especiação ocorre constantemente e por longos períodos de tempo. Outros acreditam em equilíbrio pontual . Essas pessoas acreditam que a especiação ocorre em saltos e começos rápidos, com longos períodos de tempo entre eventos. Ambos os grupos têm o registro fóssil para enfrentar.
O registro fóssil é a soma total de todos os fósseis que foram descobertos até agora. Colocados juntos, eles formam uma imagem relativamente clara da evolução da vida na Terra. Mas há, Contudo, lacunas no registro fóssil - períodos quando novas espécies emergem repentinamente sem qualquer transição aparente de uma espécie para outra radicalmente diferente, espécies relacionadas.
Aqueles que concordam com o equilíbrio pontuado dizem que o registro fóssil é a prova de que sua teoria a respeito da especiação é a correta. Se a especiação ocorre em saltos e começos repentinos, não deve haver nenhum registro de transição de uma espécie para uma espécie-irmã. Em vez de, membros de uma espécie se encontram reprodutivamente isolados de outros membros e, de repente, ocorre especiação.
Da parte dos gradualistas - que geralmente afirmam entre suas fileiras Charles Darwin, o pai da teoria da evolução - o registro fóssil é simplesmente incompleto. O processo de especiação inclui uma longa transição de uma espécie para uma espécie relacionada. Aos olhos dos gradualistas, esses membros de transição simplesmente não foram retirados das camadas de lodo e rocha da Terra ainda. Em outras palavras, o registro fóssil, para os gradualistas, está simplesmente incompleto.
Mas a disputa sobre como ocorre a especiação pode ser encerrada. Um experimento natural perfeito literalmente foi levado à praia. E o cenário não poderia ser mais perfeito. Para saber mais sobre isso, leia a próxima página.
Steve Finn / Getty Images Dragões de Komodo, como Raja, mostrado no zoológico de Londres, são exemplos das proporções gigantescas que as espécies insulares podem atingir em comparação com seus primos do continente. Steve Finn / Getty Images Em meados de setembro de 1995, O furacão Marilyn atingiu o Caribe. A tempestade matou pelo menos 13 pessoas e causou mais de US $ 2 bilhões em danos. Muitas pessoas perderam suas casas com a força do furacão. Mas nem todo mundo afetado por Marilyn era humano. Acredita-se que um grupo de 15 iguanas verdes tenha se deslocado da ilha de Guadalupe para Anguila após se agarrar aos destroços da tempestade por três semanas. Quando as iguanas verdes pisaram em Anguila, eles se tornaram membros fundadores potenciais de uma nova espécie.
Se o processo de especiação ocorrer, pode demorar um pouco - se os gradualistas estiverem corretos. Ou pode acontecer muito rapidamente, como os adeptos do equilíbrio pontuado acreditam. Claro, as iguanas podem não viver o suficiente para prosperar em seu novo ambiente, se eles são incapazes de se adaptar às diferenças da vida em Anguila com rapidez suficiente.
Mas a configuração do novo ambiente da iguana fala muito sobre o isolamento evolutivo. Na ilha, os iguanas estão fisicamente isolados e podem evoluir para se tornarem reprodutivamente isolados dos outros membros de sua espécie. As ilhas representam o máximo em isolamento. Como tal, a vida na ilha produziu algumas mudanças radicais em fenótipos - características externas - entre as espécies. Tanto o gigantismo quanto o nanismo foram descobertos como resultado da especiação.
Talvez nenhum exemplo recente de desenvolvimento radical em direção aos pequenos tenha sido tão documentado como o caso de Homo floresiensis . No Flores, uma ilha na Indonésia, um pequeno crânio foi descoberto em 2005. Era pequeno, mais ou menos do tamanho do crânio de um chimpanzé, e isso é provavelmente o que os descobridores do crânio teriam acreditado que fosse - se também não tivesse sido cercado por várias ferramentas primitivas. Essas ferramentas sugeriram que o crânio pertencia a um ser humano, ou pelo menos um parente humano. Mas para um crânio tão pequeno, teria sido um humano muito pequeno. O teste do crânio revelou que a pessoa a quem pertencia viveu 18 anos, 000 anos atrás no Flores. Calculando a partir do tamanho do crânio, os pesquisadores que o descobriram acreditavam que a pessoa tinha pouco mais de um metro de altura. A notícia da descoberta abalou o mundo científico, e até mesmo capturou a imaginação de algumas pessoas do público em geral.
Se o crânio representa ou não um novo tipo de humano está sendo questionado. Pesquisadores da Penn State University acreditam que o crânio encontrado representa um Homo sapiens que sofria de uma doença de desenvolvimento - microcefalia, assim como o grupo Amish na Pensilvânia. Mas a noção de que um grupo de pequenos humanos, diferente de Homo sapiens evoluiu em uma ilha é um exemplo do que é chamado de regra da ilha - uma generalização sobre a especiação em que os animais nas ilhas geralmente ficam muito menores ou maiores do que seus primos do continente.
Os biólogos ainda estão tentando explicar por que isso acontece. A explicação mais lógica é que as pressões ambientais em uma ilha são muito diferentes daquelas no continente. Os tamanhos menores das ilhas oferecem menos fontes de alimentos. Isso parece explicar o nanismo encontrado em muitas espécies. Mas e aqueles que crescem em proporções gigantescas, como o dragão de Komodo? É possível que essas espécies tenham se desenvolvido para ser maiores do que seus primos porque as ilhas oferecem menos predadores e menos competição pelas fontes de alimento disponíveis.
A teoria prevalecente a respeito da regra da ilha é que uma variedade de fatores ambientais locais fazem com que os animais no isolamento da ilha evoluam para serem grandes ou pequenos. É possível que não haja uma regra prática que explique toda a evolução da ilha em todo o tabuleiro. Talvez as mais recentes chegadas de Anguila - as iguanas verdes - esclareçam a regra da ilha, bem como especiação.
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