O que é Irradiação adaptativa

Sempre oportunistas, os organismos vivos demonstraram repetidamente a capacidade de penetrar e colonizar novos habitats, recursos ou áreas geográficas. Tal exploração de um novo ambiente dá origem a um padrão evolutivo chamado radiação adaptativa . Através da migração, isolamento, ou possivelmente uma nova mutação dando origem a uma nova adaptação, uma população de organismos move-se para uma nova área geográfica onde essa espécie nunca existiu anteriormente.

De repente, há recursos ilimitados disponíveis, poucos predadores e uma grande variedade de novos territórios, habitats e ambientes. Variantes de todos os extremos fenotípicos da curva de distribuição podem ser capazes de encontrar condições que favoreçam suas adaptações particulares. Consequentemente, eles se espalham, descobrem um nicho que lhes convém e exploram sua nova capacidade de crescimento e reprodução.

A radiação adaptativa descreve a rápida diversificação evolutiva de uma única linha ancestral

• Ocorre quando membros de uma única espécie ocupam uma variedade de nichos distintos com diferentes condições ambientais
• Consequentemente, os membros desenvolvem diferentes características morfológicas (adaptações) em resposta às diferentes pressões de seleção

Um exemplo de radiação adaptativa pode ser visto na variedade de tipos de bico vistos nos tentilhões das Ilhas Galápagos

• Estes tentilhões têm formas especializadas de bico dependendo de sua fonte primária de nutrição (por exemplo, sementes, insetos, nozes, néctar).

Radiação Adaptativa (Passarinhos de Darwin)

A ilha de Daphne Major

Daphne Major é uma ilha vulcânica que faz parte do arquipélago que é coletivamente referido como as Ilhas Galápagos

• É o habitat nativo de uma variedade de espécies de aves conhecidas como tentilhões de Darwin (subfamília: Geospizinae )

Os tentilhões de Darwin demonstram radiação adaptativa e mostram uma variação acentuada no tamanho e forma do bico de acordo com a dieta

• Tentilhões que se alimentam de sementes possuem bicos compactos e poderosos – com bicos maiores e melhor equipados para quebrar casos de sementes maiores

Em 1977, uma seca prolongada alterou a frequência de tamanhos de bico maiores dentro da população por seleção natural

• Condições secas resultam em plantas produzindo sementes maiores com carcaças de sementes mais resistentes
• Entre 1976 e 1978 houve uma mudança na profundidade média do bico na população de finch
• Tentilhões com bicos maiores foram melhor equipados para se alimentar das sementes e assim produziram mais descendentes com bicos maiores

Seleção Natural no Daphne Major

Isolamento rápido e especiação levam à proliferação e novas espécies à medida que cada novo pool genético diverge e se separa.

Nos diagramas filogenéticos, a radiação adaptativa assemelha-se a um padrão de ramificação em forma de leque, porque uma multidão de novas espécies surge em um curto espaço de tempo e rapidamente diverge.

Eventualmente, no entanto, essas novas espécies começarão a se encontrar novamente e começarão a viver cada vez mais juntas. Inevitavelmente, haverá competição por recursos como comida, abrigo e locais de nidificação.

A seleção natural favorecerá as variantes que não competem diretamente. Por exemplo, se duas espécies de plantas estreitamente relacionadas, com requisitos de crescimento semelhantes, invadem gradualmente um território comum, elas começarão a sentir a competição pelo espaço do solo.

No entanto, variantes de uma espécie podem tolerar condições muito mais secas do que qualquer outra das plantas relacionadas, de modo que essas variantes irão florescer nessas áreas. Se variantes das outras espécies favorecerem áreas úmidas, elas também crescerão sem muita competição. Ao longo do tempo, essas duas variantes deixarão mais descendentes porque são mais adequadas e gradualmente a competição entre as duas espécies diminuirá.

A forte tendência de que espécies intimamente relacionadas evoluam em características divergentes que reduzem a competição entre elas é chamada de deslocamento de caracteres.

A radiação adaptativa e o deslocamento de caracteres são padrões filogenéticos que ocorreram em uma escala muito grande quando os animais se arrastaram pela primeira vez para a terra firme. Eles encontraram um território virgem temporariamente livre de predadores e cheio de novos recursos para explorar.

Esses padrões também podem ocorrer em pequena escala quando novas ilhas são impulsionadas pela atividade vulcânica, quando ecossistemas antigos são eliminados como uma catástrofe, quando um novo tipo de padrão dentário acontece, ou quando um novo modo de vida, como voar é explorado.

Radiação Adaptativa: Tentilhões de Darwin:

Quando Charles Darwin desembarcou nas Ilhas Galápagos em setembro de 1835, foi o começo de cinco semanas que mudaria o mundo da ciência, embora ele não soubesse disso na época. Entre outras descobertas, ele observou e coletou a variedade de pequenas aves que habitavam as ilhas, mas ele não percebeu sua importância e não conseguiu manter bons registros de seus espécimes e onde eles foram coletados. Não foi até que ele estava de volta em Londres, intrigado com os pássaros, que a percepção de que eles eram todos diferentes, mas intimamente relacionados, espécies de tentilhão levou-o a formular o princípio da seleção natural .
Em seu livro de memórias, The Voyage of the Beagle,Darwin notou, quase como se admirado: “Pode-se realmente imaginar que, de uma escassez original de pássaros neste arquipélago, uma espécie tenha sido levada e modificada para fins diferentes”.
De fato, os Galápagos têm sido chamados de um laboratório vivo onde a especiação pode ser vista no trabalho. Há alguns milhões de anos, uma espécie de tentilhão migrou para as Galápagos rochosas a partir do continente da América Central ou do Sul. Desta espécie migrante viria muitos – pelo menos 13 espécies de tentilhões evoluindo do único ancestral.
Este processo no qual uma espécie dá origem a várias espécies que exploram diferentes nichos é chamado de radiação adaptativa. Os nichos ecológicos exercem as pressões de seleçãoque empurram as populações em várias direções. Em várias ilhas, as espécies de tentilhões se adaptaram a diferentes dietas: sementes, insetos, flores, sangue de aves marinhas e folhas.
O tentilhão ancestral era um tentilhão que vivia no solo. Após a explosão da especiação nas Galápagos, um total de 14 espécies existiria: três espécies de comedores de sementes terrestres; três outros vivendo em cactos e comendo sementes; um vivendo em árvores e comendo sementes; e 7 espécies de comedores de insetos que vivem em árvores.
Cientistas muito tempo depois que Darwin passou anos tentando entender o processo que criou tantos tipos de tentilhões que diferiam principalmente no tamanho e na forma de seus bicos.
Mais recentemente, Peter e Rosemary Grantpassaram muitos anos em Galápagos, vendo as condições climáticas mudar de ano para ano alterando drasticamente o suprimento de alimentos. Como resultado, alguns dos tentilhões viveram ou morreram dependendo da estrutura de bico da espécie que melhor se adaptou para a comida mais abundante – exatamente como Darwin teria previsto.