Isolamento Genético e Evolução

O surgimento de uma nova espécie é um evento importante em evolução. Normalmente, é um processo lento em que duas populações gradualmente se tornam mais e mais diferentes uma da outra até que não possam mais cruzar.

Para as populações divergirem dessa forma, elas precisam estar geneticamente isoladas - em outras palavras, elas precisam acasalar umas com as outras raramente ou nunca.

Sem isolamento genético na evolução, o acasalamento trará a troca de genes entre as populações e minimizará as diferenças entre elas para que não divirjam.

As populações podem se tornar geneticamente isoladas umas das outras de várias maneiras diferentes.

O tipo mais simples de isolamento genético é por meio alopatria, ou separação geográfica, onde duas populações são separadas por algum tipo de barreira física, de forma que não podem trocar indivíduos e acasalar.

Se uma semente de uma planta é levada pelo vento e termina a centenas de quilômetros de sua planta-mãe, por exemplo, ele encontrará uma nova população que não pode cruzar com a antiga porque eles estão muito distantes separado. Agora, as duas populações podem divergir e evoluir gradualmente até se tornarem tão diferentes que se tornam espécies diferentes.

O exemplo mais famoso são os tentilhões das Ilhas Galápagos.

Os tentilhões raramente são capazes de cruzar de uma ilha para outra por causa da água do oceano, então populações em diferentes ilhas estão amplamente isoladas e evoluíram gradualmente para espécies.

Às vezes, não há barreiras físicas para o acasalamento, mas uma população pode gradualmente se dividir em grupos geneticamente isolados porque os indivíduos são mais propensos a acasalar com seus vizinhos próximos. Este tipo de processo é chamado especiação parapátrica.

Um exemplo observado é Anthoxanthum odoratum, ou grama de búfalo. Algumas variedades de grama são mais tolerantes à poluição por metais pesados ​​do que outras e, portanto, podem crescer perto de minas com solos poluídos.

Embora essas variedades possam, em teoria, cruzar-se com o capim bubalino em outras regiões não poluídas, na prática elas tendem a se reproduzem exclusivamente com vizinhos próximos, de modo que as variedades que florescem perto das minas estão gradualmente divergindo de outras populações.

Dentro especiação simpátrica, uma subpopulação gradualmente se torna geneticamente isolada porque está explorando um novo recurso em seu ambiente.

O exemplo mais comum é a larva da maçã. Originalmente, essas moscas colocavam seus ovos apenas em espinheiros, mas quando os colonos americanos introduziram macieiras, as moscas começaram a pôr seus ovos também.

Em geral, no entanto, as fêmeas dessa espécie gostam de colocar seus ovos no mesmo tipo de fruta em que cresceram, e os machos parecem preferir as fêmeas que gostam de seu tipo de fruta. Assim, machos e fêmeas que cresceram em espinheiros tendem a acasalar uns com os outros, mas não com machos e fêmeas que cresceram em maçãs.

Com o tempo, essas preferências levaram gradualmente ao surgimento de duas subpopulações separadas que são geneticamente diferentes uma da outra, embora compartilhem o mesmo território.

Uma vez que duas populações são geneticamente isoladas, elas podem divergir por meio de um de dois mecanismos: seleção natural ou deriva genética. É também um exemplo de isolamento reprodutivo.

• Seleção natural: Pressões ambientais, como doenças ou recursos limitados, garantem que indivíduos com certos genes deixem para trás mais descendentes do que outros. Consequentemente, esses genes se tornam mais comuns na população com o tempo.
• Deriva genética: Um evento aleatório como um furacão aniquila indivíduos de forma não seletiva, de modo que alguns genes se tornam mais comuns, enquanto outros são eliminado - não porque esses genes são melhores ou piores do que os outros, mas porque um evento aleatório eliminou os indivíduos carregando-os.
  

Um exemplo comum de deriva genética é o efeito fundador, onde alguns indivíduos agem por conta própria e formam uma nova população. Mesmo que os genes que esses indivíduos carregam fossem incomuns na velha população, agora serão comuns na nova.