Questão 1. Defina as espécies.
Visualizar- conjunto de indivíduos semelhantes em organização estrutural e funcional (critérios bioquímicos, citológicos, histológicos, anatômicos e fisiológicos), possuindo a mesma origem (critério evolutivo), o mesmo cariótipo (critério citogenético), comportamento semelhante (critério etológico), cruzando-se livremente entre si (critério reprodutivo) e produzindo descendentes férteis, ocupando um determinado habitat (critério geográfico) e caracterizados por certas relações com outros organismos e fatores ambientais (critério ecológico).
Questão 2. Explique quais mecanismos biológicos impedem a troca de genes entre espécies.
Uma das características importantes de uma espécie é o seu isolamento reprodutivo, ou seja, a presença de mecanismos que impedem o cruzamento com indivíduos de outras espécies e, como resultado, impedem o fluxo de genes de fora, a proteção do pool genético do influxo de genes de outras espécies, incluindo espécies intimamente relacionadas, é alcançada em diferentes caminhos.
Podem ser identificados os seguintes mecanismos que impedem a troca de genes entre espécies:
1) diferenças no momento da reprodução entre representantes de diferentes espécies;
2) diferenças nos locais preferidos para reprodução;
3) discrepância entre padrões de comportamento sexual específico da espécie;
4) discrepância entre as enzimas do acrossomo (parte frontal da cabeça do espermatozoide) e a estrutura química da membrana do óvulo;
5) discrepância na estrutura dos órgãos genitais em representantes de diferentes espécies;
6) inviabilidade ou esterilidade de híbridos interespecíficos.
Conseqüentemente, uma espécie é uma unidade realmente existente e geneticamente indivisível do mundo orgânico.
Questão 3. Qual a razão da esterilidade dos híbridos interespecíficos?
O momento da reprodução em espécies intimamente relacionadas pode não coincidir. Se o momento for o mesmo, os locais de reprodução preferidos não coincidem. Por exemplo, as fêmeas de uma espécie de sapo desovam ao longo das margens dos rios e de outra espécie - em poças. Está excluída a inseminação acidental de ovos por um macho de outra espécie. Muitas espécies animais têm rituais rígidos de acasalamento. Se um dos potenciais parceiros de acasalamento tiver um ritual comportamental diferente do específico, o acasalamento não ocorre. Se ocorrer o acasalamento, o esperma de um macho de outra espécie não será capaz de penetrar no óvulo e os óvulos não serão fertilizados. Mas às vezes durante o cruzamento interespecífico ocorre a fertilização. Neste caso, os híbridos resultantes têm viabilidade reduzida ou são inférteis e não produzem descendentes. Um exemplo bem conhecido é a mula, um híbrido de cavalo e burro. Embora totalmente viável, a mula é infértil devido a distúrbios na meiose: cromossomos não homólogos não se conjugam e bivalentes não são formados. Os cromossomos não se separam em células diferentes. Como resultado, as células sexuais não são formadas e o corpo não pode deixar descendentes. Os mecanismos listados que impedem a troca de genes entre espécies têm eficácia desigual, mas quando combinados em condições naturais criam um isolamento genético quase impenetrável entre espécies.
Questão 4. Qual é a distribuição da espécie?
Área- a área de distribuição em terra ou em vários corpos d'água de um grupo sistemático de organismos vivos. Uma área é primária se nela ocorreu a formação evolutiva de uma espécie. A área de distribuição formada pode se expandir ainda mais devido ao reassentamento de indivíduos de uma determinada espécie ou diminuir como resultado da extinção de alguns organismos. Para espécies endémicas, os habitats são geralmente contínuos e os organismos estão distribuídos de forma mais ou menos uniforme por toda a área. Noutros casos, os habitats tornam-se descontínuos como resultado de grandes áreas de barreiras geográficas, ambientais ou biológicas. Os mesmos habitats são característicos de espécies generalizadas.
Questão 5. Qual é o raio de atividade individual dos organismos? Dê exemplos do raio de atividade individual de plantas e animais.
O raio de atividade individual é a distância que um organismo pode percorrer, com base em suas características vitais e capacidades físicas. Nas plantas, esse raio é determinado pela distância pela qual o pólen, as sementes ou as partes vegetativas podem se espalhar para dar origem a uma nova planta. Para um caracol uva, o raio de atividade é de várias dezenas de metros, para uma rena - mais de cem quilômetros, para um rato almiscarado - várias centenas de metros, para um homem primitivo - 15-25 km, para um carvalho - 100 m, para morangos - 1-1,5 m. Devido ao raio limitado de atividade, os arganazes-da-floresta que vivem em uma floresta têm poucas chances de encontrar arganazes-da-floresta que habitam uma floresta vizinha durante a época de reprodução. As rãs herbáceas que desovam em um lago são isoladas das rãs de outro lago, localizado a vários quilômetros do primeiro lago. Em ambos os casos, o isolamento é incompleto, uma vez que ratazanas e rãs individuais podem migrar de um habitat para outro.
Questão 6. O que é uma população? Dê uma definição.
Uma população é uma coleção de indivíduos de uma determinada espécie, ocupando uma determinada área do território dentro da área de distribuição da espécie, cruzando-se livremente e isolados parcial ou totalmente de outras populações.
Na realidade, uma espécie existe na forma de populações. A população é a unidade elementar da evolução.
>> Mecanismos de isolamento
1. Qual é a razão da diferença entre os organismos descobertos por Charles Darwin nas Ilhas Galápagos e formas intimamente relacionadas no continente?
2. Quais fatores naturais isolam alguns populações organismos de outras populações da mesma espécie?
Darwin descobriu que as diferenças entre populações da mesma espécie se manifestam na forma de adaptação a diferentes condições de vida. À luz do conhecimento moderno, isto significa que os indivíduos das populações desenvolvem certas propriedades geneticamente fixas que os distinguem uns dos outros e garantem a melhor adaptação dos organismos às condições de uma determinada área. Aqui está um exemplo. Populações de arenque do Atlântico em diferentes áreas oceânicas multiplicar em diferentes épocas do ano. Uma condição necessária para a sobrevivência do arenque juvenil é a coincidência no momento da eclosão das larvas dos ovos e do desenvolvimento do pequeno fitoplâncton - seu principal alimento. Dependendo da latitude da área, o pico de desenvolvimento do fitoplâncton ocorre na primavera, verão, outono ou inverno.
Assim, distinguem-se os arenques desovantes na primavera, no verão, no outono e no inverno, cujas populações vivem separadamente, apresentam pequenas diferenças externas, mas pertencem à mesma espécie e podem cruzar-se, produzindo descendentes férteis.
Podem as diferenças entre populações levar ao seu isolamento reprodutivo, à perda da capacidade de indivíduos de diferentes populações de cruzarem livremente entre si?
As populações que vivem em ilhas diferentes estão isoladas umas das outras e seus indivíduos praticamente não se misturam. É claro que em condições de tal isolamento puramente geográfico, as diferenças na estrutura ou no comportamento acumulam-se gradualmente, o que pode acabar por levar à formação de novas espécies de animais ou plantas.
Como é que indivíduos de populações diferentes perdem a capacidade de cruzar e trocar genes com outros indivíduos da mesma espécie? Isto se deve simplesmente à separação geográfica ou existem outros mecanismos? As respostas a estas perguntas fornecem a chave para a compreensão dos mecanismos de especiação.
Foi estabelecido que fatores físicos ambiente habitats e propriedades biológicas dos organismos podem levar a restrições na troca de genes. Isto ocorre como resultado da ativação de vários tipos de mecanismos de isolamento
Vejamos alguns exemplos.
As ilhas havaianas abrigam duas espécies de moscas-das-frutas de aparência muito semelhante. Ambas as espécies vivem nos mesmos locais, alimentando-se da seiva da mesma planta lenhosa. Nesse caso, uma espécie se alimenta da seiva que escorre pelos troncos e galhos das camadas superiores da árvore, enquanto a outra se alimenta de poças de seiva no solo da floresta. O cruzamento entre essas espécies nunca ocorre devido à sua separação espacial. Este exemplo mostra que diferenças genéticas entre populações podem surgir de diferentes especializações ecológicas.
Um exemplo interessante de isolamento comportamental é demonstrado por diversas espécies de vaga-lumes. Cada uma das espécies que vivem juntas é caracterizada por uma certa trajetória de luz e tipos de sinais de luz emitidos. As trajetórias podem ser em zigue-zague, retas ou em forma de loop, e as pulsações de luz podem ser curtas ou longas na forma de reflexões estáveis (Fig. 76). Ao acasalar, os indivíduos selecionam uns aos outros, focando estritamente no tipo de sinal luminoso. Este exemplo mostra que o isolamento entre populações pode ser consolidado pela formação de certos tipos de comportamento - o desenvolvimento de reações reflexas apenas a sinais de um tipo ou de outro.
O pólen de algumas espécies de plantas, como as orquídeas, é transportado apenas por certas espécies de animais, cujo comportamento instintivo garante que a troca genética ocorrerá apenas entre indivíduos da sua própria espécie.
Em animais com fertilização externa, os mecanismos de isolamento operam em nível molecular. Nas estrelas do mar e em algumas espécies de moluscos, o papel dos fatores isolantes jogar diferenças na estrutura de moléculas de proteínas especiais que conectam espermatozoides e óvulos Estando na superfície dos óvulos, essas moléculas reagem apenas aos espermatozoides de “suas” espécies, o que exclui a possibilidade de fusão de produtos reprodutivos de diferentes espécies. Em animais com fertilização interna, esse papel é desempenhado por diferenças na estrutura dos órgãos genitais.
Finalmente, em muitos animais, a época de reprodução começa sob combinações estritamente definidas de factores externos (por exemplo, temperatura e luz). Estes factores actuam sobre eles como sinais para iniciar o acasalamento. Diferentes espécies reagem aos mesmos factores de forma diferente, razão pela qual os seus tempos de reprodução não coincidem.
Mecanismos de isolamento impedem o desenvolvimento de um organismo a partir de um zigoto formado como resultado da fusão de gametas masculinos e femininos de espécies diferentes. Os híbridos que surgem dessa forma geralmente morrem rapidamente ou permanecem inférteis. Por exemplo, uma mula - um híbrido de cavalo e burro - é estéril e não pode produzir descendentes devido ao fato de que a meiose é impossível com seu conjunto de cromossomos. Híbridos de lebre branca e lebre marrom, marta e zibelina são estéreis.
Isolamento reprodutivo. Mecanismos de isolamento.
1. O que são mecanismos de isolamento? Qual é a importância de isolar mecanismos?
2. Que tipos de mecanismos de isolamento você conhece? Dar exemplos.
3. Por que os híbridos de diferentes espécies de organismos são estéreis?
Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologia 9º ano
Enviado por leitores do site
Questão 1. Defina as espécies.
Uma espécie é um conjunto de indivíduos que possuem características genéticas, morfológicas, fisiológicas semelhantes, são capazes de cruzar com a formação de descendentes férteis, habitam uma determinada área, têm origem comum e comportamento semelhante. Uma espécie é uma unidade sistemática básica. Está reprodutivamente isolado e tem seu próprio destino histórico. As características da espécie garantem a sobrevivência do indivíduo e da espécie como um todo. Ao mesmo tempo, comportamentos benéficos para a espécie podem até suprimir o instinto de autopreservação (as abelhas morrem protegendo a família).
Questão 2. Diga-nos quais mecanismos biológicos impedem a troca de genes entre espécies.
A troca de genes entre espécies é impedida pelo isolamento reprodutivo, ou seja, pela impossibilidade de cruzamento com indivíduos de outra espécie. Existem várias razões para o isolamento reprodutivo.
Isolamento geográfico. Espécies que vivem a grandes distâncias ou estão separadas por uma barreira intransponível não são capazes de trocar informações genéticas.
Isolamento sazonal. A diferença nas épocas de reprodução das diferentes espécies é garantida. Por exemplo, em uma espécie de pinheiro californiano, o pólen amadurece em fevereiro e em outra, em abril.
Isolamento comportamental. Característica de animais superiores. Por exemplo, em muitas espécies de aves aquáticas intimamente relacionadas, o comportamento de acasalamento tem características próprias, o que exclui a possibilidade de cruzamento interespecífico.
Questão 3. Qual a razão da infertilidade dos híbridos interespecíficos?
Cada espécie individual tem seu próprio cariótipo, que difere no número de cromossomos, forma, tamanho e estrutura. As diferenças nos cariótipos levam à fertilização prejudicada, à morte de embriões ou ao nascimento de descendentes inférteis. A esterilidade da prole se deve ao fato de que, na ausência de cromossomos homólogos pareados, a conjugação é interrompida na prófase I da meiose. Como resultado, os bivalentes não são formados, a meiose é interrompida e o desenvolvimento de gametas completos não ocorre na prole híbrida.
Questão 4: Que critérios os cientistas utilizam para caracterizar uma espécie?
Existem vários critérios principais para o tipo.
Morfológica - a semelhança da estrutura externa e interna dos organismos. Com sua ajuda, é fácil identificar indivíduos de espécies relativamente bem diferenciadas.
Genética - características estruturais do cariótipo (número de cromossomos, sua forma, tamanho) e DNA. Usado para separar espécies intimamente relacionadas e espécies irmãs.
Fisiológico - a semelhança dos processos vitais. Por exemplo, diferentes períodos de atividade sexual em espécies estreitamente relacionadas de Drosophila. Este critério também pode incluir características do comportamento sexual e dos pais dos filhos: rituais de namoro, cuidado com os filhos, etc.
Bioquímico - semelhança ou diferença na estrutura das proteínas, composição química das células e tecidos. É usado para separar, por exemplo, espécies de fungos intimamente relacionadas que sintetizam diferentes produtos químicos.
Ecológico - certas formas de interação com outras espécies e fatores de natureza inanimada. Por exemplo, existem espécies semelhantes de carvalhos que vivem em solos diferentes: um em solo calcário, outro em solo arenoso e um terceiro em solo vulcânico.
Geográfico - por área (área de distribuição). Por exemplo, os tentilhões de Galápagos estão isolados dos sul-americanos, ou seja, as espécies insulares e continentais têm habitats completamente diferentes.
Pergunta 5: Qual é a distribuição de uma espécie?
A distribuição de uma espécie é a área de distribuição da espécie. O tamanho dos intervalos pode variar muito entre as diferentes espécies. Por exemplo, o pinheiro silvestre cresce em quase todo o território da Rússia, e o floco de neve é característico apenas do norte do Cáucaso.
As espécies que ocupam vastas áreas e são encontradas em todos os lugares são chamadas de cosmopolitas, e aquelas que vivem apenas em pequenas áreas específicas são chamadas de endêmicas. São as espécies endémicas que mais contribuem para a diversidade da vida no nosso planeta. E eles também precisam da proteção mais cuidadosa - devido ao seu pequeno número, apego estrito a certas condições de vida, certos alimentos, etc.
Questão 6. Descreva o tipo de gato doméstico de acordo com os principais critérios.
Critério morfológico: o mamífero é de pequeno porte, tem quatro patas e cauda, é coberto de pelos, desenvolveu presas e garras retráteis.
Genético - o cariótipo de um gato é representado por 19 pares de cromossomos, dos quais 18 pares são cromossomos somáticos e um par são cromossomos sexuais. Matéria do site
Fisiológico: prefere um estilo de vida noturno, fica à espreita (em vez de perseguir) as presas e, se necessário, emite miados e ronronados característicos.
Bioquímico: a composição química dos polímeros é padrão para mamíferos de sangue quente.
Ecológico: é predador, caça pequenos roedores e pássaros.
Geográfico: a espécie é cosmopolita, vive em quase todos os lugares e está ligada à habitação humana.
Questão 7. Defina o conceito de “população”.
Uma população é um conjunto de indivíduos de uma espécie que habitam um determinado território há muito tempo, cruzando-se livremente entre si e parcial ou totalmente isolados de indivíduos de outras populações semelhantes.
A distribuição da espécie geralmente abriga um número bastante significativo de populações, cada uma das quais é uma unidade elementar de evolução.
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Questão 1. Defina as espécies.
Uma espécie é um conjunto de indivíduos que possuem características genéticas, morfológicas, fisiológicas semelhantes, são capazes de cruzar com a formação de descendentes férteis, habitam uma determinada área, têm origem comum e comportamento semelhante. Uma espécie é uma unidade sistemática básica. Está reprodutivamente isolado e tem seu próprio destino histórico. As características da espécie garantem a sobrevivência do indivíduo e da espécie como um todo. Ao mesmo tempo, comportamentos benéficos para a espécie podem até suprimir o instinto de autopreservação (as abelhas morrem protegendo a família).
Questão 2. Explique quais mecanismos biológicos impedem a troca de genes entre espécies.
A troca de genes entre espécies é impedida pelo isolamento reprodutivo, ou seja, pela incapacidade de cruzar com indivíduos de outra espécie. Existem várias causas para o isolamento reprodutivo.
Isolamento geográfico. Espécies que vivem a grandes distâncias ou estão separadas por uma barreira intransponível não são capazes de trocar informações genéticas.
Isolamento sazonal. A diferença nas épocas de reprodução das diferentes espécies é garantida. Por exemplo, em uma espécie de pinheiro da Califórnia, o pólen amadurece em fevereiro e em outra, em abril.
Isolamento comportamental. Característica de animais superiores. Por exemplo, em muitas espécies de aves aquáticas intimamente relacionadas, o comportamento de acasalamento tem características próprias, o que exclui a possibilidade de cruzamento interespecífico.
Questão 3. Qual a razão da infertilidade dos híbridos interespecíficos?
Cada espécie individual tem seu próprio cariótipo, que difere no número de cromossomos, forma, tamanho e estrutura. As diferenças nos cariótipos levam à fertilização prejudicada, à morte de embriões ou ao nascimento de descendentes inférteis. A esterilidade da prole se deve ao fato de que, na ausência de cromossomos homólogos pareados, a conjugação é interrompida na prófase I da meiose. Como resultado, os bivalentes não são formados, a meiose é interrompida e o desenvolvimento de gametas completos não ocorre na prole híbrida.
Questão 4: Que critérios os cientistas utilizam para caracterizar uma espécie?
Existem vários critérios básicos para o tipo.
Morfológica - a semelhança da estrutura externa e interna dos organismos. Torna mais fácil identificar indivíduos de espécies relativamente bem diferenciadas.
Genética - características estruturais do cariótipo (número de cromossomos, sua forma, tamanho) e DNA. Usado para separar espécies intimamente relacionadas e espécies irmãs.
Fisiológico - a semelhança dos processos vitais. Por exemplo, diferentes períodos de atividade sexual em espécies estreitamente relacionadas de Drosophila. Este critério também pode incluir características do comportamento sexual e dos pais dos filhos: rituais de namoro, cuidado com os filhos, etc.
Bioquímico - semelhança ou diferença na estrutura das proteínas, composição química das células e tecidos. É usado para separar, por exemplo, espécies de fungos intimamente relacionadas que sintetizam diferentes produtos químicos.
Ecológico - certas formas de interação com outras espécies e fatores de natureza inanimada. Por exemplo, existem espécies de carvalhos intimamente relacionadas que vivem em solos diferentes: uma em solo calcário, outra em solo arenoso e uma terceira em solo vulcânico.
Geográfico - por área (área de distribuição). Por exemplo, os tentilhões de Galápagos estão isolados dos tentilhões da América do Sul, ou seja, as espécies insulares e continentais têm habitats completamente diferentes.
Pergunta 5: Qual é a distribuição de uma espécie?
A distribuição de uma espécie é a área de distribuição da espécie. O tamanho dos intervalos pode variar muito entre as diferentes espécies. Por exemplo, o pinheiro silvestre cresce em quase todo o território da Rússia, e o floco de neve é característico apenas do norte do Cáucaso.
As espécies que ocupam grandes áreas e são encontradas em todos os lugares são chamadas de cosmopolitas, enquanto aquelas que vivem apenas em pequenas áreas específicas são chamadas de endêmicas. São as espécies endémicas que mais contribuem para a diversidade da vida no nosso planeta. E eles também precisam da proteção mais cuidadosa - devido ao seu pequeno número, apego estrito a certas condições de vida, certos alimentos, etc.
Questão 6. Descreva o tipo de gato doméstico de acordo com os principais critérios.
Critério morfológico: o mamífero é de pequeno porte, tem quatro patas e cauda, é coberto de pelos, desenvolveu presas e garras retráteis.
O cariótipo genético de um gato é representado por 19 pares de cromossomos, dos quais 18 pares são cromossomos somáticos e um par são cromossomos sexuais.
Fisiológico: prefere um estilo de vida noturno, fica à espreita (em vez de perseguir) as presas e, se necessário, emite miados e ronronados característicos.
Bioquímico: a composição química dos polímeros é padrão para mamíferos de sangue quente.
Ecológico: é predador, caça pequenos roedores e pássaros.
Geográfico: a espécie é cosmopolita, vive em quase todos os lugares e está ligada à habitação humana.
Questão 7. Defina o conceito de “população”.
Uma população é um conjunto de indivíduos da mesma espécie, que habitam um determinado território há muito tempo, cruzando-se livremente entre si e parcial ou totalmente isolados de indivíduos de outras populações semelhantes.
A distribuição da espécie geralmente abriga um número bastante significativo de populações, cada uma das quais é uma unidade elementar de evolução.
Cada espécie é um sistema genético integrado que foi submetido à seleção natural ao longo de inúmeras gerações.
Como resultado, as espécies ocupam um nicho ecológico específico no seu ambiente. Como a hibridização entre espécies perturba este sistema, os mecanismos de isolamento devem ter evoluído na história evolutiva das espécies para evitar a hibridização e manter as rupturas entre as espécies. O termo “mecanismos de isolamento” refere-se às propriedades das populações de espécies que proporcionam isolamento reprodutivo.
Mecanismos de isolamento- estas são as propriedades biológicas dos indivíduos que impedem o cruzamento de populações simpátricas. Neste caso, exclui-se o isolamento externo (geográfico), uma vez que nem a distância nem as barreiras físicas são mecanismos de isolamento. Populações da mesma espécie podem ser separadas temporariamente, mas isso não exclui a possibilidade de cruzamento e de deixar descendentes férteis. De qualquer forma, fatores genéticos e fisiológicos participam da ação dos mecanismos isolantes, mas por sua natureza se dividem em duas categorias: mecanismos pré-copulatórios E mecanismos pós-populacionais. A principal diferença entre essas categorias de mecanismos de isolamento é que no caso dos mecanismos pré-copulatórios o cruzamento não ocorre, pois é evitado antes mesmo da cópula. A seleção natural atua de forma muito eficaz sobre esses mecanismos. No caso dos mecanismos pós-copulatórios, o cruzamento é possível, mas seu resultado é negativo: os gametas ou zigotos morrem, os híbridos têm viabilidade ou esterilidade reduzidas. Esses mecanismos também estão sujeitos à ação da seleção natural, mas esta não é direta, mas indireta.
Os mecanismos de isolamento pré-copulatório incluem isolamento biotópico, sazonal e mecânico, mas o fator mais poderoso que limita o acasalamento aleatório são as barreiras etológicas ou comportamentais.
Isolamento biotópico ocorre quando populações simpátricas ocupam habitats diferentes e, portanto, não se encontram. Neste caso, a divisão de habitats pode ser insignificante, mas mesmo assim eficaz. Uma vez que pode não haver limites claros entre biótopos, este tipo de isolamento não é muito eficaz para animais móveis.
O contato entre indivíduos de espécies diferentes também pode ser dificultado por diferenças de épocas de reprodução. Talvez por esse motivo, a hibridização não ocorra em duas espécies de besouros das folhas muito próximas e simpátricas - Oulema melanopus e O. duftschmidi.
Isolamento mecânico espécies simpátricas do mesmo gênero são frequentemente explicadas pela impossibilidade de acasalamento bem-sucedido devido à incompatibilidade do aparelho copulatório. Dentre as características morfológicas da espécie, como já observado, a estrutura da genitália desempenha um papel especial. Para animais como insetos ou moluscos pulmonares, a incompatibilidade do aparelho copulatório cria sérias barreiras mecânicas. O mesmo se aplica às estruturas do exoesqueleto dos besouros das folhas, que ajudam a fixar a posição do macho no corpo da fêmea durante a cópula e são características da espécie. Ao mesmo tempo, a relatividade deste tipo de isolamento foi comprovada para vários outros animais. Acredita-se que a estrutura do aparelho copulatório seja muito complexa e seja um subproduto da ação pleiotrópica de muitos genes de uma determinada espécie.
O grupo mais importante de mecanismos de isolamento em animais são os fatores etológicos. São barreiras causadas por discrepâncias no comportamento das duas espécies. Isolamento etológico baseado na criação e percepção de vários tipos de estímulos pelos cônjuges. Os sinais etológicos trocados entre machos e fêmeas prontos para o acasalamento são muito diversos: sinais sonoros (canto dos pássaros machos, chilrear dos gafanhotos, gafanhotos e cigarras), posturas dos parceiros durante o namoro, sinais luminosos dos vaga-lumes em terra e dos cefalópodes no mar, etc. n. Os mecanismos de isolamento etológico são classificados de acordo com os órgãos dos sentidos utilizados em cada caso específico. São estímulos visuais, sonoros e químicos, muitas vezes agindo em combinação.
Os estímulos visuais incluem características de cor, padrão e forma que são percebidas pelos órgãos visuais e são boas diferenças entre as espécies. As poses características e o comportamento demonstrativo semelhante dos pássaros machos durante o namoro são percebidos apenas pelas fêmeas da mesma espécie e não causam reação nas fêmeas de outras espécies. As fêmeas também respondem com seus próprios estímulos, como pode ser visto na reação dos machos.
Os sinais sonoros produzidos por muitos animais são precisos e específicos, o que os torna mais eficazes que os estímulos visuais. Isto aplica-se principalmente às aves, mas, como foi estabelecido há relativamente pouco tempo, também às rãs, sapos, cigarras canoras e insectos ortópteros. Os especialistas muitas vezes distinguem facilmente espécies de pássaros intimamente relacionadas pelo seu canto, mesmo que a cor da sua plumagem seja muito semelhante. Nos insetos ortópteros, cada espécie possui um “canto” único que lhe é exclusivo, o que permite distinguir até espécies gêmeas. Agora é possível gravar vários sons como espectros, descrevê-los com precisão e quantificá-los.
Irritantes químicos geralmente servem como mecanismos de isolamento. Eles são divididos em contatos e distantes, que atuam à distância e são percebidos pelos órgãos olfativos. Estes incluem principalmente feromônios - atrativos sexuais, substâncias específicas secretadas pelas mulheres e que atraem os homens. Atrativos sexuais específicos da espécie estão presentes em muitos invertebrados marinhos com fertilização externa. Os feromônios sexuais foram mais completamente estudados em insetos, atuando como estímulos distantes e percebidos por receptores olfativos localizados nas antenas. A irritação desses receptores provoca ações reflexas específicas que garantem a reaproximação dos sexos e o acasalamento. Às vezes, os feromônios também são liberados pelos machos (por exemplo, nas moscas-escorpião), mas, via de regra, os feromônios são liberados pelas fêmeas e atraem os machos. A natureza química dos feromônios pode ser diferente. Por exemplo, o feromônio sexual do bicho-da-seda - bombykol - pertence a álcoois insaturados, outros feromônios pertencem a ésteres ou aldeídos. Em qualquer caso, estas substâncias afectam apenas indivíduos da sua própria espécie. Todos os mecanismos pré-copulatórios listados visam o reconhecimento de espécies e previnem a hibridização interespecífica.
Mecanismos de isolamento pós-copulatórios são barreiras de um tipo diferente. Fala-se deles quando os parceiros de acasalamento acasalam, mas não produzem descendentes, ou estes descendentes são caracterizados por viabilidade reduzida. Tais mecanismos de isolamento incluem a morte de gametas ou zigotos, caso ocorra a fertilização, bem como a inviabilidade ou esterilidade dos híbridos. A morte dos espermatozoides pode ocorrer quando eles não conseguem penetrar nas membranas dos óvulos de uma espécie estranha. Outra possibilidade é uma reação imunológica no trato reprodutivo da mulher, que matará os espermatozoides antes de chegarem aos óvulos. Se um óvulo híbrido for fertilizado, o desenvolvimento prossegue de forma anormal e termina com sua morte. Se a hibridização interespecífica ocorrer em condições naturais, os híbridos não deixam descendentes. Isso se explica pelo fato de se revelarem menos adaptados aos nichos ecológicos disponíveis do que os indivíduos da espécie parental, ou seja, sua inferioridade reduz as chances dos híbridos deixarem descendentes.
Concluindo, deve-se enfatizar que, em geral, o isolamento entre duas espécies simpátricas depende de um conjunto de fatores de isolamento que atuam como uma série sucessiva de barreiras. Superando uma barreira (por exemplo, um biótopo), indivíduos de duas espécies podem ser separados por uma barreira etológica e, se essa barreira for superada, os parceiros podem não ser capazes de produzir descendentes normais.
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