Uma explicação para o surgimento dessas espécies é a irradiação adaptativa, na qual os tentilhões

Os Tentilhões das Galápagos
As várias espécies reconhecidas de tentilhões demonstraram o poder do método hipotético-dedutivo de Darwin, que baseando-se em anotações detalhadas da morfologia, hábitat e comportamento destes pássaros, representam um dos argumentos mais aceitos em seu livro sobre a origem das espécies. Diferente do estudo com as tartarugas, as quais eram subespécies e não espécies distintas, os tentilhões demonstraram uma extrema diversificação entre e dentro das ilhas, que proporcionou a Darwin a ligação entre o processo de especiação e a seleção natural, representada aqui pelas diferenças de alimentação e hábitat ocupado por cada espécie.
As hipóteses e deduções de Darwin com os tentilhões
O postulado: todas as espécies de tentilhões no arquipélago se derivam da mesma espécie original.
A observação: apesar de sua semelhança forte, cada espécie de tentilhão tem uma forma altamente característica do bico.
Os fatores evolutivos: isolamento geográfico, ambiente ecológico, competição.
O isolamento geográfico impede a migração e fluxo de genes com a espécie original e com aquelas de outras ilhas, favorecendo a estabilização de características genéticas peculiares em cada ilha.
Os ambientes ecológicos diferentes, dentro da mesma ilha, conduzem a especializações nutricionais caracterizadas pelas diferenças no bico entre as diferentes espécies de tentilhões. Além disso, mostrou-se que para melhorar o alcance dos cantos de acasalamento, aqueles tentilhões que vivem nas zonas de vegetação densa tem canto diferente daqueles que vivem nas áreas de vegetação esparsa. Este fenômeno aumenta a probabilidade de encontrar um par o qual seja parte do mesmo milieu (ambiente): daí se dá a estabilização das características genéticas específicas ao ambiente ecológico.
A competição, que é particularmente severa durante períodos secos por causa da escassez do alimento, favorece aqueles indivíduos mais bem adaptados ao seu ambiente. Porque estes têm uma possibilidade maior de sobrevivência e portanto de se reproduzir, suas características genéticas particulares tendem a ser passadas para as gerações seguintes.

Há 13 espécies de tentilhões nas Galápagos, 14 se for incluído também o tentilhão da Ilha dos Côcos que é uma espécie relacionada. Cada espécie tem uma forma altamente característica do bico. Darwin focalizou seu estudo na ligação entre a forma do bico e o alimento e hábitat de cada espécie. Esta pesquisa detalhada resultou na teoria da evolução e os 14 tentilhões transformaram-se em "estrelas" de sua teoria.
Veja figura abaixo e outros detalhes da classificação dos tentilhões de acordo com o formato dos bicos.

Reprodução
Esta característica não difere de uma espécie a outra. A fêmea coloca 2 a 4 ovos que chocam após 2 semanas de incubação. Os machos cuidam dos jovens por duas semanas após a fêmea deixar o ninho. Durante este tempo, se as circunstâncias ambientais permitem, as fêmeas acasalam-se com outro macho.
Árvore Filogenética
Darwin propôs uma história evolutiva explicando a origem das várias espécies de tentilhões a partir de um ancestral vindo da América do Sul. Veja a proposta da diversificação adaptativa dos tentilhões atualmente aceita, na figura abaixo:

Lana Magalhães

Professora de Biologia

A irradiação adaptativa é um processo evolutivo que ocorre quando um grupo ancestral coloniza diferentes ambientes e pode originar outras espécies.

Ao colonizar novos ambientes, cada grupo fica submetido à diferentes condições ambientais. Assim, possibilita o surgimento de uma grande variedade de formas de vida. A seleção natural permite a sobrevivência dos mais adaptados.

O isolamento geográfico entre os grupos ancestrais permite a especiação, o processo de formação de novas espécies.

Em resumo, a irradiação adaptativa corresponde ao surgimento de espécies, em diferentes ambientes, a partir de um ancestral comum.

Um exemplo de irradiação adaptativa é a diversificação dos mamíferos. Esse grupo de animais possui um ancestral comum e são adaptados a diversos tipos de habitats, como terrestres, aquáticos e aéreos.

A irradiação adaptativa dá origem a homologia. A homologia refere-se semelhança entre estruturas de diferentes organismos, devido a mesma origem embriológica. Nesse caso, as estruturas podem ou não desempenhar a mesma função.

Com base na irradiação adaptativa dos mamíferos, são estruturas homólogas: os membros superiores do homem, a pata do cavalo, a nadadeira da baleia e a asa do morcego.

Saiba mais sobre a Seleção Natural e Especiação.

Irradiação Adaptativa x Convergência Evolutiva

Enquanto na irradiação adaptiva um ancestral comum coloniza diferentes ambientes e origina novas espécies. Na convergência evolutiva, ancestrais diferentes vivem em um mesmo ambiente, experimentando as mesmas pressões seletivas e se tornam semelhantes em alguns aspectos.

A convergência evolutiva pode ser resumida na adaptação de diferentes organismos a uma mesma condição ambiental. Um exemplo é a semelhança entre as formas do corpo dos golfinhos e tubarões, duas espécies diferentes e que vivem no ambiente aquático.

A convergência evolutiva origina analogia. A analogia refere-se à semelhança morfológica entre estruturas que desempenham a mesma função. Um exemplo são as asas das borboletas e dos morcegos. Apesar de não serem da mesma espécie, vivem no ambiente aéreo e apresentam estruturas análogas.

Assim, através da convergência evolutiva, organismos pouco aparentados podem desenvolver estruturas e formas corporais semelhantes, devido à adaptação aos mesmos ambientes.

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Filogenia

Irradiação adaptativa, radiação adaptativa ou adaptação divergente é o processo evolutivo que resulta no surgimento de espécies diferentes a partir de um mesmo ancestral comum.

O processo inicia-se com a colonização de um determinado grupo em um novo ambiente, sendo, portanto, submetido a novas condições ambientais que selecionará os mais aptos a sobreviverem naquele determinado ambiente.

A irradiação adaptativa é caracterizada pela formação de espécies em um curto período de tempo, após a separação de grupos dentro de uma mesma população que, com o tempo, passa a ocupar nichos ecológicos diferentes e passando por processos adaptativos para sobreviverem nesse novo nicho.

Charles Darwin em seu livro "A Origem das Espécies" explicou a partir dos conceitos de divergências a importância da irradiação adaptativa na formação de espécies cada vez mais aptas a sobreviverem em um determinado ambiente, tornando-se diferentes de outras espécies, mesmo ambas possuindo um ancestral em comum.

São atualmente exemplos de irradiação adaptativa os tentilhões de Galápagos. Darwin, ao estudar essas espécies de aves, verificou que dependendo da ilha do arquipélago em que determinada espécie de ave residia, seu bico e outras estruturas corporais eram mais adaptadas ao tipo de alimento consumido pela ave naquela ilha. A partir dessa análise, ele notou que espécies que se alimentavam de sementes possuíam bicos diferentes das que se alimentavam de insetos, por exemplo.

Diferença no formato do bico de espécies de Tentilhões encontrados no arquipélago de Galápagos

Para compreender melhor o processo de irradiação adaptativa e a formação de novas espécies que descendem de um mesmo ancestral, é importante o conhecimento do termo especiação. A especiação é todo processo de formação de novas espécies a partir de espécies preexistentes.

Entende-se por espécie todo conjunto de organismos semelhantes fisiologicamente e que possuam realmente ou potencialmente a capacidade de se reproduzirem entre si gerando descendentes férteis.

O processo de formação de espécies pode ocorrer por diversos fatores e, com base nesses fatores, é possível classificar os eventos de especiação em três categorias:

Quando ocorre devido a isolamento geográfico. Ou seja, algum fator ambiental e geográfico gerou isolamento geográfico dentro de uma mesma população e, com o tempo, esses grupos isolados foram submetidos a condições ambientais diferentes que, através de processos adaptativos, gerou espécies diferentes;

Quando não ocorre isolamento geográfico, mas sim diminuição do fluxo gênico. Esse tipo de especiação ocorre principalmente em populações que ocupam uma extensa área territorial, de modo, que o acasalamento entre indivíduos fique restrito a uma questão territorial diminuindo o fluxo gênico dentro da população como um todo. Com o tempo, como o fluxo gênico fica restrito a uma parcela da população, pode ocorrer a formação de novas espécies que não compartilham os genes com seus ancestrais.

Especiação que ocorre quando grupos de uma mesma população exploram um novo nicho ecológico. Por exemplo, grupos de insetos passam a se abrigar em uma nova espécie de vegetal, um parasita de uma população passa a experimentar um novo hospedeiro etc. É um tipo de especiação que envolve a mudança de nicho ecológico (função e características) de um indivíduo ou grupo de uma população no ecossistema que faz parte.

Comparação dos diferentes tipos de especiação

A irradiação adaptativa está relacionada com todos os tipos de especiação, já que ela relaciona a incidência de novas espécies que compartilham um ancestral em comum e não o motivo da especiação.

Após os eventos de especiação, as espécies geradas são submetidas às condições ambientais do ecossistema em que estão inseridas e as espécies mais adaptadas a sobreviverem são selecionadas enquanto as menos adaptadas são extintas através do processo de seleção natural.

Diversos fatores podem estar relacionados aos eventos de irradiação adaptativa. Entre eles:

Alguns organismos de uma determinada evolução podem apresentar uma adaptação-chave para uma determinada condição ambiental. A adaptação-chave geralmente está associada com a capacidade de um grupo em explorar um novo nicho ecológico, podendo, assim, desencadear outros eventos adaptativos e, por fim, a irradiação e formação de uma nova espécie

Ao colonizar um novo ambiente, um grupo de indivíduos pode se ver livre de competição com outras espécies. Muitos ambientes podem apresentar nichos ecológicos vagos que são facilmente ocupados pelo determinado grupo invasor. Um exemplo é a extinção de dinossauros que deixou nichos ecológicos abertos que foram ocupados por mamíferos, permitindo assim a irradiação desses animais.

Evento que restringe algumas características de determinado grupo dentro de uma população. Por exemplo, um certo grupo de peixes passa a se alimentar mais de algas devido a disponibilidade desse alimento, enquanto outro grupo passa a se alimentar exclusivamente de pequenos moluscos. Com o tempo, esses dois grupos podem tornar-se espécies diferentes.

Sendo a adaptação divergente o processo de formação de novas espécies a partir de um mesmo ancestral seja por isolamento geográfico ou ocupação de novo nicho, ela é o oposto da convergência evolutiva.

A adaptação convergente ocorre quando organismos de espécies diferentes passam a ocupar o mesmo ambiente e até o mesmo nicho. Essa sobreposição de nichos de espécies diferentes acaba, com o tempo, fazendo com que ambas as espécies apresentem semelhanças fisiológicas como, por exemplo, a cauda de golfinhos e tubarões que são semelhantes embora sejam espécies diferentes, mas que vivem no mesmo ambiente.

A Irradiação evolutiva pode estar relacionada com a homologia entre espécies, isto é, com a semelhança entre estruturas de espécies diferentes, mesmo que essas estruturas não possuam a mesma função, mas apenas a mesma origem embrionária.

Por outro lado, a convergência evolutiva está relacionada com a analogia entre membros, ou seja, presença de membros que possuem origens embrionárias diferentes entre dois organismos, mas que desempenham a mesma função, como a asa de uma ave e a ave de um inseto.

Exercício de fixação

PUC-MG/2004

O esquema adiante mostra uma possível filogenia para os vertebrados.

É correto afirmar, EXCETO:

A O grupo dos tetrápodes deve ter evoluído a partir de ancestrais com nadadeiras lobadas.

B A endotermia das aves deve ter evoluído independentemente dos mamíferos.

C O vôo possibilitou uma maior radiação adaptativa entre as aves do que em répteis e mamíferos.

D A independência do meio aquático para a reprodução e a conquista definitiva do ambiente terrestre surgem com os amniotas.