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Surgimento de novas espécies requer poucas mutações genéticas

As borboletas Heliconius cydno (acima) e Heliconius pachinus (abaixo). Foto: University of Chicago/ Marcus Kronforst

As borboletas Heliconius cydno (acima) e Heliconius pachinus (abaixo). Foto: University of Chicago/ Marcus Kronforst

Apenas algumas mudanças genéticas são necessárias para estimular a evolução de uma espécie nova — mesmo que as populações originais permaneçam em contato e “trocando” genes. Uma vez iniciado, o processo de evolução divergente, ou divergência evolutiva, se desenvolve rapidamente, levando a espécies geneticamente isoladas, é o que conclui um estudo realizado por pesquisadores da Universidade de Chicago e publicado no periódico Cell Reports.  

“A especiação é um dos principais processos evolucionários, mas ainda há aspectos que não compreendemos plenamente, como o modo pelo qual o genoma muda conforme uma espécie se divide em duas”, disse Marcus Kronforst, professor de ecologia e evolução e autor do estudo.

Para revelar quais diferenças genéticas são cruciais para a especiação, Kronforst e sua equipe analisaram os genomas de duas espécies de borboleta intimamente relacionadas, Heliconius cydno e H. pachinus, que só se separaram recentemente. Estas espécies ocupam os mesmos habitats ecológicos e são capazes de intercruzar (ou seja, gerar descendentes no cruzamento entre uma espécie e outra), o que significa que ainda passam por um pequeno intercâmbio de genes.

Os pesquisadores descobriram que este fluxo genético regular muta variantes genéticas, i.e., alelos, pouco importantes para a especiação, fato que permitiu a eles identificar as áreas genéticas essenciais afetadas pela seleção natural. As espécies de borboleta diferiam em apenas 12 pequenas regiões nos seus genomas, mantendo o restante praticamente idêntico. Oito destas regiões eram responsáveis por codificar os padrões de coloração das asas, traço de fundamental importância para o acasalamento e para evitar a predação que se encontra sob intensa pressão seletiva; as funções das outras quatro áreas ainda não foram definidas.

“Esses 12 locais parecem só funcionar bem no ambiente que suas espécies ocupam e, portanto, são impedidos de se moverem entre os pools de genes, apesar de outras partes dos genomas serem cambiadas de um lado para o outro”, afirmou Kronforst.

A equipe ainda comparou os genomas destes dois grupos com o de uma terceira espécie, também intimamente ligada às anteriores, porém separada delas há mais tempo. Descobriram-se centenas de mutações genômicas, indicativas de que a taxa de divergência genética se acelerou rapidamente depois que as alterações iniciais se afirmaram frente à seleção natural.

“Nosso trabalho sugere que algumas mutações vantajosas são o bastante para causar um ‘cabo de guerra’ entre a seleção natural e o fluxo de genes, o que pode levar a genomas velozmente divergentes” concluiu o pesquisador.

Agora, a equipe de Krosforst planeja caracterizar as quatro áreas de divergência — nos genomas das borboletas  restantes e procurar por funções importantes para a especiação. Também se pretende estudar o porquê de as espécies surgirem com mais frequência nas regiões tropicais.

“É possível que este tipo de especiação, no qual a seleção natural separa populações, tenha sido importante na evolução de outros organismos. Resta saber se este é um processo comum, no entanto”.

Fonte: e! Science News

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This entry was posted on 1 de Novembro de 2013 by in Biologia and tagged , , , , , , , .

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