Isolamento geográfico

O isolamento geográfico é a separação espacial de um grupo de organismos

O que é isolamento geográfico?

Ele Isolamento geográfico É um termo usado em biologia e ecologia evolutiva para se referir à separação espacial de um grupo de organismos. Pode ocorrer por um evento natural, como mudanças na geologia da região ou por estruturas artificiais.

Na maioria dos casos, as espécies são isoladas pela presença de barreiras naturais de diferentes tipos, chamadas de oceanos, lagos, montanhas, entre outros, que podem reduzir drasticamente o contato entre indivíduos da população.

Uma vez que os dois grupos de indivíduos se separam, os dois ambientes aos quais foram expostos exercem diferentes pressões seletivas sobre eles, forçando -os a seguir diferentes caminhos evolutivos.

As forças evolutivas de seleção natural e deriva genética causarão mudanças nas frequências alélicas dos novos grupos, diferenciando -os da população dos pais.

Dependendo da magnitude da separação e do tempo em que é mantido, podem ocorrer eventos de especiação: formação de novas espécies, aumentando assim a diversidade do grupo.

Da mesma forma, o isolamento também pode levar à extinção de um conjunto de indivíduos, devido à falta de diversidade genética ou por processos de endogamia.

Vantagens e desvantagens do isolamento geográfico

O isolamento geográfico dos organismos pode se traduzir em dois processos: a especiação, onde surgem novas espécies, ou a extinção do grupo que experimentou isolamento.

Em seguida, descreveremos em profundidade cada um dos processos, entendendo a especiação como "vantagem", pois a diversidade aumenta e a extinção como "desvantagem":

Vantagens

Especiação

O processo pelo qual novas espécies são formadas é de interesse para os biólogos evolutivos. O ornitologista Ernst Mayr contribuiu muito na descrição deste fenômeno.

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Segundo Mayr, a especiação é influenciada por dois fatores: o isolamento e a divergência genética dos indivíduos envolvidos.

Primeiro, para duas populações se diferenciarem o suficiente para serem consideradas espécies, o fluxo de genes deve ser interrompido entre eles. Em outras palavras, eles não devem reproduzir.

Segundo, a divergência genética deve aparecer durante o período de isolamento, de modo que, se os indivíduos forem encontrados novamente -um colapso da barreira que os separou inicialmente -o processo de reprodução não será eficiente e seus descendentes terão um fitness relativamente menor que seus pais.

A eficácia do processo de isolamento geográfico para produzir a especiação depende de vários fatores intrínsecos para o grupo que está sendo separado, como a capacidade de se mover.

Especiação alopátrica

O evento de isolamento geográfico que gera processos de especiação através da separação de uma barreira intransponível é chamada especiação alopátrica, um termo derivado das raízes gregas que literalmente significam "em outro país".

Uma vez que as espécies estão fisicamente isoladas, elas enfrentam diferentes condições ambientais e pressões seletivas que as guiam através de diferentes caminhos evolutivos.

Vamos tomar como um exemplo hipotético uma população de lagartos que são isolados por um rio, as condições climáticas do lado esquerdo podem ser mais frias do que as do lado direito.

Assim, os mecanismos de seleção natural e deriva de genes agirão de forma independente, levando à diferenciação progressiva dos lagartos.

Dessa maneira, os indivíduos adquirem diferentes características ecológicas, etológicas e fisiológicas, entre outras, em comparação com as espécies parentais. No caso de a barreira do isolamento ter sido suficiente para promover o evento de especiação, não deve haver fluxo de genes se as duas espécies resultantes forem encontradas novamente.

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Existe um consenso entre os biólogos que apóiam a importância da especiação alopaacrica na geração de novas espécies, uma vez que restringe efetivamente o fluxo de genes entre organismos entre organismos.

Desvantagens

Extinção

Quando a separação de indivíduos ocorre graças a barreiras que não podem atravessar, qualquer um dos grupos pode se extinguir.

Ao se separar da espécie dos pais, a diversidade do grupo pode ser baixa e não se adapta às novas pressões impostas pelo novo ambiente que enfrentam.

Da mesma forma, se a população separada é representada por um pequeno número de indivíduos, a consanguinidade (cruzando entre parentes próximos) pode ter consequências negativas.

O próprio Charles Darwin já estava ciente dos efeitos negativos da endogamia nas populações naturais. 

Por exemplo, se em uma família existe o gene para uma certa patologia que só é expressa quando o indivíduo possui alelos (recessivos homozigotos) e dois irmãos cruzam, há uma maior probabilidade de que os filhos carreguem ambos os alelos para a doença, diferentemente Uma cruz com um indivíduo que não carrega o alelo deletério.

Da mesma forma, quando construções humanas privam os animais para se mudarem para os locais desejados, eles podem diminuir sua população devido à falta de comida.

Exemplos de isolamento geográfico

Isolamento e especiação no esquilo antílope no Grand Canyon do Colorado

O Grand Canyon é uma formação de dimensões extraordinárias que foram esculpidas para 2.000 anos através do rio Colorado. Está localizado no norte do Arizona nos Estados Unidos.

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Nesta região, duas espécies de esquemas de esquilo, que, segundo investigações, são o produto de um evento de especiação alopaptica. Uma das espécies habita na região esquerda e outra à direita, separada por uma distância mínima. No entanto, as duas espécies não são capazes de atravessar.

Por outro lado, as espécies que têm a capacidade de se mover livremente de ambos os lados do canyon não mostraram indicações de especiação.

Isolamento e especiação em peixes do rio Congo

Até agora, é difícil aplicar os conceitos descritos para espécies aquáticas. No entanto, é possível.

Os ciclidos são uma família de peixes que são caracterizados por imensa diversidade no rio Congo. Essa peculiaridade chamou a atenção do ictólico que procurou entender por que o rio era habitado por tantas espécies e quais fatores favoreceram os enormes eventos de especiação.

Depois de estudar a conformação do rio, os cientistas concluíram que a hidrologia do rio, causada por suas águas turbulentas, funcionava como barreiras que impediam o contato - e, portanto, o fluxo de genes - de espécies de peixes que estavam muito próximas.

Ursos polares

Ursos polares são uma espécie familiar de urso marrom. Eles permaneceram na zona do Ártico, isolados do resto dos ursos. Eles desenvolveram um pêlo branco mais espesso e não são onívoros, como ursos marrons, mas apenas carnívoros, devido à escassez de alimentos.

Ilhas Galápagos

Segundo estudos, as treze espécies de aves que existem lá derivam de uma inicial que chegou a um controle remoto anterior e pequeno.