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Nova espécie de ave surge em Galápagos, e os cientistas acompanharam o processo evolutivo


Um impactante novo estudo, publicado na Science, mostrou o surgimento de uma nova espécie de ave no arquipélago de Galápagos em menos de 36 anos, a partir de seleção natural e comprovando um já proposto mecanismo evolucionário de especiação, com os cientistas acompanhando o processo de perto. Em outras palavras, a evolução biológica demorou apenas cerca de 2 gerações para dar origem a uma nova espécie.



Já de início, é importante desmistificar, mais uma vez, uma errônea confusão popular. Nem sempre a reprodução entre duas espécies diferentes dá origem a descendentes necessariamente inférteis. Um exemplo bem famoso disso é a possibilidade de cruzamento entre o híbrido ligre fêmea e um leão (Qual é o maior felino do mundo?). Já no caso dos neandertais e humanos modernos, evidências genéticas mostram que os cruzamentos entre ambas as espécies davam origem a machos inférteis mas fêmeas férteis. Essas eram as responsáveis por transmitir os descendentes híbridos (Enquanto nossa espécie entrava na suruba com os Neandertais, parece que acabamos ganhando deles genes que facilitam nosso ganho de barriga). Existem vários outros exemplos.

Espécies são definidas por vários parâmetros, mas não em uma regra em termos de impossibilidade na geração de descendentes férteis a partir de duas espécies isso, apesar disso ser o mais comum.

Bem, já deixando isso claro, voltemos ao surgimento da nossa nova espécie de pássaro.

O cruzamento de duas espécies pode resultar na formação de uma nova espécie após um certo número de gerações, caso seja mantida isolada reprodutivamente em relação às suas 'espécies pais'. A especiação através de híbridos sem duplicação cromossômica, ou seja, uma especiação híbrida homoploide (sem mudança no número de cromossomos), é bem estável mas rara. Possíveis exemplos desse mecanismo evolucionário já haviam sido reportados em plantas, borboletas, moscas, peixes, mamíferos e pássaros. No entanto, apenas dois cenários, envolvendo as borboletas do gênero Heliconius e três exemplos associados com os girassóis do gênero Helianthus, encontram um rigoroso critério onde se propõe que a hibridização foi a causa desse tipo de especiação.

Mas, no geral, a especiação por hibridização parece ser relativamente comum em plantas e bem rara entre animais, especialmente vertebrados. Existem algumas espécies de aves que já mostraram serem híbridas, como o Pato-Havaiano e o Pardal-Italiano. Entre os mamíferos, suspeita-se que  o lobo-do-leste (Canis lycaon) e o lobo-vermelho (Canis rufus) são híbridos do lobo-cinzento (Canis lupus) e do coiote (Canis latrans) - ou apenas subespécies do lobo-cinzento, estes os quais frequentemente geram híbridos com os coiotes na América-do-Norte (aliás, quase todos os lobos-cinzentos parecem ter algum grau de mistura genética com os coiotes).

Agora, pesquisadores da Universidade de Princeton, EUA, combinaram um estudo ecológico e genômico em cima dos famosos pássaros Fringilídeos de Darwin - um grupo de aves passeriformes também conhecidas como 'Fringilídeos de Galápagos' - documentando uma especiação por hibridização, isolamento reprodutivo e seleção natural no meio selvagem.

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Tudo começou quando um imaturo macho finch imigrou para pequena ilha de Daphne Major (0,34 quilômetros quadrados) em 1981, no arquipélago de Galápagos. Assemelhando-se com a espécie Geospiza fortis, mas sendo 70% maior e com um som único, pesquisas com marcadores de microsatélites em finches nas ilhas vizinhas primeiramente indicaram que esse estranho pássaro era um híbrido entre as espécies G. fortis e G. scandens, e originário da ilha adjacente de Santa Cruz, longe 8 km da Daphne. Porém, análises filogenéticas posteriores mostraram que ele era uma espécie separada, o G. conirostirs, este o qual ocorre especificamente na ilha Española, distante mais de 100 km do sul de Galápagos. Nisso, os pesquisadores resolveram seguir o percurso de sobrevivência desse espécime e seus possíveis descendentes por seis geração ao longo dos próximos 31 anos.


O pássaro imigrante (geração 0), então, cruzou com uma fêmea G. fortis, gerando um descendente que cruzou com outra fêmea G. fortis. A partir daí, todos os outros cruzamentos ocorreram dentro dessa nova linhagem, de forma endogâmica, ou seja, a partir da geração 2 toda essa linhagem se comportou como uma espécie independente relativa aos outros pássaros na ilha. 

Apesar dos cruzamentos entre membros familiares tão próximos, os descendentes se adaptaram bem ao ambiente, algo que ficou claro com a boa taxa reprodutiva e alto nível de sobrevivência. Em 2010, já existiam na ilha oito pares em acasalamento e 36 indivíduos (o máximo populacional até agora). Em 2012, eram oito pares observados e 23 indivíduos das gerações de 3 a 6.

Para explicar o sucesso de sobrevivência e reprodução isolada que deu origem a nova espécie, temos:

1. Sucesso ecológico: Aqui, uma maior bico e maior tamanho corporal foram provavelmente o ponto chave. Análises morfológicas da nova linhagem, assim como das espécies G. conirostris e G. fortis, mostraram que as dimensões corporais eram um intermediário entre essas duas últimas espécies (ancestrais), mas mais próximo do G. fortis, como esperado da predominância genética deste na composição da nova espécie. Por outro lado, o bico da nova linhagem era mais similar com a da espécie G. conirostris, mesmo com uma menor contribuição de genes desse último. Isso provavelmente, foi fruto da seleção natural, especialmente sob os genes ALX1 e HMGA2 - associados com as dimensões do bico -, talvez facilitando a alimentação e competição por recursos com outras espécies na região.

2. Isolamento reprodutivo: Aqui entramos no último estágio da especiação. Para criar uma nova linhagem de espécies, é necessário que essas se afastem - em termos reprodutivos - dos seus 'progenitores' e passem a procriar entre si. No caso dos fringilídeos de Darwin, uma importante barreira para o inter-cruzamento é estabelecida por uma diferenciação em canto e morfologia. A nova espécie já está isolada do G. fortis, ficando ainda apenas um pouco incerto se já houve um completo isolamento das populações de G. conirostris - algo praticamente certo, levando em conta as diferenças nas proporções corporais e de que nenhum caso minimamente suspeito foi observado. Somando-se a isso, temos o canto único dos machos da nova linhagem, algo que ajuda a impedir ainda mais o cruzamento com outras populações. Provavelmente esse canto único foi fruto de uma cópia imperfeita do canto presente em pássaros de Daphne, após ter primeiro aprendido com o seu pai em Española.

A nova população fundada de fringilídeos de Darwin é uma iniciante espécie híbrida - nomeada por enquanto de 'Big Bird' -, isolada reprodutivamente e ecologicamente segregada de outras espécies associadas e coexistentes.

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Sempre assumiu-se que a especiação via híbridos homoploides era um processo bem mais lento, que levava centenas de gerações. Mas essa nova espécie de pássaro mostrou que esse processo evolucionário pode levar tão pouco quanto 3 gerações, apesar de ser uma ocorrência rara e necessitar de certas condições, como ilhas isoladas. O esquema abaixo resume o percurso evolucionário acompanhado passo a passo pelos cientistas.

Todas as 18 espécies de fringilídeos de Darwin derivam de uma única espécie ancestral que colonizou o arquipélago de Galápagos há cerca de 1 a 2 milhões de anos. Desde esse ponto, essas aves se diversificaram em diferentes espécies, mudando o formato e tamanho dos bicos para se adaptarem aos diferentes ambientes encontrados nas ilhas dessa região.

Esses pássaros foram cruciais para os trabalhos de Charles Darwin, durante sua segunda expedição do HMS Beagle às ilhas Galápagos. Se ele ainda estivesse vivo para ver esse novo estudo, estaria dando pulos de excitação!



Publicação do estudo: Science

Referência adicional: Princeton University

Nova espécie de ave surge em Galápagos, e os cientistas acompanharam o processo evolutivo Nova espécie de ave surge em Galápagos, e os cientistas acompanharam o processo evolutivo Reviewed by Saber Atualizado on novembro 28, 2017 Rating: 5

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