segunda-feira, 6 de junho de 2011

Os Fabulosos Grant: A Selecção Natural e a Especiação



No passado Sábado passado tive ocasião de assistir uma vez mais a uma excelente palestra de Peter e Rosemary Grant, desta feita na Fundação de Serralves, no Porto (evento organizado pelo CIBIO-UP no âmbito da exposição 'A Evolução de Darwin'). Este casal de investigadores ingleses, professores da Universidade de Princeton nos EUA, ficarão para sempre associados ao estudo dos tentilhões de Darwin, os interessantes tentilhões das Ilhas Galápagos. E esse lugar na história da ciência é bem merecido.








Desde a década de 70 do século passado, ano após ano, o casal muda-se para a pequena ilha desértica Daphne Maior durante vários meses. Aí, seguiram ao pormenor as populações de três das catorze espécies de tentilhões que povoam este arquipélago, capturando e anilhando milhares de indivíduos, medindo-os e retirando amostras de sangue que permitiram fazer um seguimento fisiológico e genético destes pequenos pássaros. Com este estudo detalhado puderam verificar a acção “em directo” da selecção natural, devida às brutais variações climáticas que sofrem estas ilhas, principalmente no que diz respeito à pluviosidade.



Em 1977, por influência do El Niño, a ilha sofreu uma seca extrema e 80% da população de tentilhões desapareceu. Que indivíduos é que sobreviveram? Aqueles que tinham o bico maior, mais forte, que lhes permitia quebrar os duros frutos da planta do género Tribolium e chegar às suas sementes, o único alimento disponível. Estes investigadores assistiram em poucos anos, à mudança de morfologia na população de Geospiza scandens nesta ilha. Alguns anos mais tarde, em 1984-85 a intensa pluviosidade levou de novo a uma mudança extraordinária na flora da ilha, a ponto de os tão típicos cactos ficarem imersos em trepadeiras. Nesta ocasião, a acção da selecção natural levou a um processo inverso: desta vez, tinham vantagem os pássaros com o bico mais pequeno que podiam aproveitar todas as pequenas sementes das plantas que floresceram com a chuva…e de novo, a morfologia da espécie mudou nas gerações seguintes.



Esta parte da história é possivelmente já bem conhecida por muitos leitores deste blog. Um pouco menos conhecida será a respeitante aos trabalhos que têm desenvolvido nos últimos anos a respeito dos processos de especiação que parecem estar a ter lugar nesta pequena ilha.



Em Daphne Maior existem três espécies de tentilhões: Geospiza scandens, Geospiza fortis (tentilhão-terrestre-de-bico-médio) e, chegada mais recentemente, Geospiza magnirostris (tentilhão-terrestre-de-bico-grande). G. magnirostris destaca-se bem das outras duas pelo seu tamanho (pesa cerca de mais 10 gr em média). G. scandens e G. fortis têm tamanho (aproximadamente 20 gr) e aspectos similares, mas variam na forma e tamanho do seu bico.











Para além disso, os machos das três espécies cantam canções completamente diferentes. Estes investigadores puderam verificar que G. scandens e G. fortis mantinham o isolamento reprodutivo com um bom reconhecimento específico tanto a nível da morfologia como da canção. Durante vários anos, não foram encontrados híbridos destas duas espécies. As poucas excepções de hibridação davam-se quando uma cria macho aprendia, por engano, a canção de outra espécie (por exemplo, se o seu pai falecesse e ela ouvisse a canção de um “pai vizinho”). Este macho iria crescer a cantar a canção errada e portanto poderia acasalar com uma fêmea de outra espécie. Ainda assim, na maior parte dos casos, estes machos eram atacados pelos outros (da espécie “verdadeira”) quando cantavam, não chegando a reproduzir-se.



Mas houve uma excepção! Há alguns anos, os Grant detectaram um novo indivíduo, não marcado, com características diferentes: era maior que um G. scandens ou G. fortis, mas não tão grande como um G. magnirostris; todo negro; e cantava uma canção completamente nova. Como todos os indivíduos da ilha estavam marcados e os seus marcadores genéticos tinham sido analisados, “facilmente” foi possível comprar este desconhecido com o resto da população. Seria ele um emigrante de outra ilha? Não. Verificaram que este era um híbrido entre G. scandens ou G. fortis, maior, mais forte, com uma nova canção e com hábitos alimentares absolutamente generalistas. Tudo indicava ser um caso de ‘vigor híbrido’. Mas seria ele capaz de se reproduzir? Pois parece que sim. Agora, após sete gerações seguidas atentamente pelos investigadores e a sua equipa, tudo indica que este indivíduo deu origem a uma nova linhagem, quiçá uma nova espécie! Após um primeiro retrocruzamento (backcross) com uma das espécies parentais, a descendência tem vindo a acasalar entre si, dando indicação da existência de isolamento reprodutivo em relação às espécies parentais. Um caso raro de especiação por fusão (em vez de fissão).



E isto leva rapidamente à pergunta: mas então se duas espécies hibridaram não são “verdadeiras espécies”, não é? E aí entra a complicada explicação de “o que é uma espécie”? Nós temos tendência a querer ter o conhecimento bem organizadinho e ordenado em categorias fáceis de identificar. E o esforço na definição de espécie é um belo exemplo disso. Mas, na verdade, a natureza não é organizada e ordenada, mais bem o contrário. Então, não faz sentido falar em espécie como categoria? Faz. Os seres vivos, na sua maioria, parecem discriminar entidades que grosso modo coincidem com o nosso conceito de espécie mais comum: populações de indivíduos semelhantes que estão reprodutivamente isoladas de outras populações. No entanto, há excepções a esta norma e as excepções são bem-vindas porque são elas próprias sinais da evolução! As espécies, e as populações que as constituem, não são entidades estáticas. Se o fossem, não existiria evolução. E, como Peter Grant bem explicou no Sábado, seria uma simplificação brutal deixar de chamar “espécie” a muitos grupos em que se verificou fenómenos de hibridação; seria até um desrespeito pela sua história e complexidade evolutiva. E eu estou plenamente de acordo com a sua resposta.



Bravo!



Se quiser descobrir mais detalhes, consulte:

Evolution of character displacement in Darwin's finches

Fission and fusion of Darwin's finches populations

The secondary contact phase of allopatric speciation in Darwin's finches

Songs of Darwin's finches diverge when a new species enters the community

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