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Questão 115 Enem 2020 - dia 2 - Ciências da natureza e suas tecnologias

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Questão 115

Mecanismos de especiação

Uma população (momento A) sofre isolamento em duas subpopulações (momento B) por um fator de isolamento (I). Passado um tempo, essas subpopulações apresentam características fenotípicas e genotípicas que as distinguem (momento C), representadas na figura pelas tonalidades de cor. O posterior desaparecimento do fator de isolamento pode levar, no momento D, às situações D1 e D2.

A representação indica que, no momento D, na situação



a)

D1 ocorre um novo fator de isolamento geográfico. 

 

 

b)

D1 existe uma única população distribuída em gradiente.

 

 

 

c)

D1 ocorrem duas populações separadas por isolamento reprodutivo.

d)

 D2 coexistem duas populações com características fenotípicas distintas.

 

e)

D2 foram preservadas as mesmas características fenotípicas da população original A.

 

Resolução

A figura ilustra o processo de especiação, ou seja, de formação de duas novas espécies a partir de uma única espécie ancestral. A especiação pode ser dividida em três etapas:

  1. Isolamento: interrupção do fluxo gênico entre duas ou mais subpopulações, que pode ocorrer devido ao surgimento de uma barreira geográfica ou por outro fator de isolamento.
  2. Divergência: acúmulo de diferenças genéticas entre os grupos isolados, sendo o resultado da ação diferencial de fatores evolutivos (mutação, seleção natural e deriva genética).
  3. Isolamento reprodutivo: surgimento de barreiras à reprodução, que podem ser pré-zigóticas (impedem a formação do zigoto) ou pós-zigóticas (impedem o desenvolvimento, a reprodução de F1 ou interferem na viabilidade ou na fertilidade de F2).

A terceira etapa do processo de especiação só é atingida se o acúmulo de diferenças genéticas durante o período de divergência for suficiente para impedir a reprodução entre as espécies recém-formadas e a geração de descendentes férteis. Esse resultado só é alcançado se houver a formação de barreiras reprodutivas, sejam pré ou pós-zigóticas. Caso essas barreiras não se formem e as populações voltem a entrar em contato, poderá ocorrer o fenômeno conhecido como fusão: as diferenças fenotípicas entre os grupos irão se diluir devido à restauração do fluxo gênico entre eles, revertendo o processo de especiação (Figura 1).

 

Figura 1: especiação com contato secundário. No processo 1, há a formação de novas espécies por meio da criação de barreiras reprodutivas. No processo 2, as espécies incipientes se fundem devido à ausência de barreiras reprodutivas, formando novamente uma única espécie. Adaptado de: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Consequences_of_secondary_contact_Schematic.svg (acesso em 25 de janeiro de 2021).

 

A especiação pode ser classificada em quatro categorias, dependendo da existência, ou não, de uma barreira geográfica como fator de isolamento, da área de distribuição da população original e do tamanho das subpopulações formadas:

  • Especiação alopátrica: o fluxo gênico é interrompido pelo surgimento de uma barreira geográfica.
  • Especiação peripátrica: o fluxo gênico é interrompido devido a um processo de dispersão e colonização, de modo que as subpopulações formadas apresentam tamanhos diferentes e o efeito da deriva durante a divergência é grande.
  • Especiação simpátrica: o fluxo gênico é interrompido devido à poliploidia (comum em plantas), à seleção sexual e à diferenciação de habitat, não havendo isolamento geográfico.
  • Especiação parapátrica: o fluxo gênico é interrompido devido à extensa área ocupada pela população original, de modo que as pressões seletivas são diferentes ao longo da distribuição da população, não havendo isolamento geográfico.

 

a) Incorreta. Em D1, não há isolamento geográfico. O fluxo gênico entre as subpopulações não é reestabelecido, pois houve a formação de barreiras reprodutivas.

b) Incorreta. Em D1, não há um gradiente, ou seja, o limite entre as subpopulações é nítido e resultou da formação de barreiras reprodutivas.

c) Correta. Em D1, nota-se que o processo de especiação se completou, uma vez que as novas espécies formadas não são capazes de se reproduzir e gerar descendentes férteis. Portanto, o fluxo gênico entre elas não mais existe e cada subpopulação agora segue como espécie separada.

d) Incorreta. Em D2, há apenas uma população, formada pela fusão entre as duas subpopulações que se encontravam isoladas. Como o processo de especiação não se completou, não houve a formação de barreiras reprodutivas e, portanto, houve a mistura entre os pool gênicos de ambas as subpopulações.

e) Incorreta. Em D2, nota-se que as características fenotípicas da população final (cor cinza) são diferentes das características fenotípicas da população original (cor branca), como reforçado pelo padrão de cores utilizado.