Uma teoria ecológica de especiação, mas nenhum apoio para o darwinismo

por David Tyler 08:11:38 am

As ilhas Galápagos têm sido há muito tempo reconhecidas como o lar de numerosas espécies endêmicas, e de perguntas estimulantes sobre como tais espécies passaram a existir. Aqueles que respondem com perguntas têm apoiado suas opiniões mais pela teoria do que pela observação. Mas Peter e Rosemary Grant são diferentes, porque eles foram os pioneiros nos estudos longitudinais dos tentilhões de Galápagos, particularmente na pequena (e relativamente isolada) ilha de Daphne Maior. Um novo estudo de um tentilhão macho que vive no solo (Geospiza fortis) cobre o período de 1981 até o presente.

“We have followed the survival and reproduction of this individual and all of its known descendants, here termed the immigrant lineage, for seven generations (F0 to F6) spanning 28 years.”

[Nós acompanhamos a sobrevivência e a reprodução deste indivíduo e de todos os seus descendentes conhecidos, aqui nomeados de linhagem imigrante, por sete gerações (F0 e F6) ao longo de 28 anos].


Este bico e canto estranhos deste tentilhão o torna impopular com os tentilhões locais. (Fonte: Peter Grant/PNAS)

Os Grants observaram um aglomerado de territórios de machos da linhagem imigrante e estabeleceram que estas aves formaram uma nova, ainda que pequena, população que cruza. A história diz respeito a intercruzamento seguido de endogamia. Os autores consideram que eles ganharam um “insight importante no processo de especiação” — embora eles se apressem em acrescentar que eles não consideram essas aves como uma nova espécie.

“How many generations of exclusively within-group mating are needed before the group is recognized as a separate species that deserves taxonomic status? There is no nonarbitrary answer. We treat the endogamous group as an incipient species because it has been reproductively isolated from sympatric G. fortis for three generations and possibly longer.”

[Quantas gerações de grupo exclusivamente cruzador entre si são necessárias antes que o grupo seja reconhecido como uma espécie separada que mereça status taxonômico? Não existe nenhuma resposta não arbitrária. Nós consideramos o grupo endógamo como uma espécie incipiente porque ele tem ficado reprodutivamente isolado do grupo simpátrico G. fortis por três gerações e, possivelmente, muitas mais.”

Isto não é uma história envolvendo novas mutações, ou qualquer mudança genética significante fora do limite normal dos tentilhões do solo. Ela é relevante para discussão de especiação simpátrica, porque a nova população coexiste com outros tentilhões do solo medianos na mesma ilha e o intercruzamento ocorreu nas primeiras gerações da linhagem. Então, quais fatores estão associados com uma barreira para o intercruzamento? Os Grants identificam dois fatores: um é morfológico (os imigrantes têm dimensões maiores de bicos) e outro fator é o canto (os imigrantes diferem do canto dos residentes com uma freqüência máxima mais baixa e uma taxa de repetição de nota muito maior).

“Our observations provide insight into speciation and hence, into the origin of a new species. They show how a barrier to interbreeding can arise behaviorally and without genetic change in sympatry. A necessary condition was prior ecological divergence, and introgressive hybridization was possibly another. Evidently it takes only a single diploid immigrant to start the process by breeding with a resident, and tolerance of the effects of inbreeding is needed to complete it.”

[As nossas observações forncem insight na especiação e, por isso, na origem de uma nova espécie. Elas mostram como que uma barreira ao intercruzamento pode surgir em termos comportamentais e sem mudança genética na simpatria. Uma condição necessária aconteceu antes da divergência ecológica, e a hibridização intogressiva possivelmente foi outra. Evidentemente, é necessário apenas um só imigrante diplóide para começar o processo cruzando com um residente, e a tolerância dos efeitos de intercruzamento é necessária para completá-lo]

Estas observações, e a emergência da perspective ecológica da especiação é interessante — mas como que isso se relaciona com mais questões encontradas pelos biólogos evolucionistas? Em particular, isso ajuda a entender como que ocorre a inovação? A resposta deve ser — não. Não existem mudanças genéticas que possam ser associadas a novas características e, embora, atualmente esta população esteja isolada reprodutivamente, alguns traumas ambientais podem facilmente resultar numa unificação. O darwinismo está exatamente onde sempre esteve — explicando a origem da complexidade pelo apelo à teoria e à imaginação.

Por outro lado, estes dados podem ser entendidos facilmente em termos de especiação por redução do pool genético. Embora normalmente apresentado em termos de alopatria, este modelo considera a possível perda de alelos quando uma população que cruza se divide. As populações resultantes podem não ter a diversidade genética da população original, e embora isto possa funcionar em mudança ambiental de curta duração, a mudança ambiental pode revelar que as populações resultantes são inadequadas e o resultado final pode ser a extinção. Claramente, esta perspective sobre os dados não tem nada a dar para o darwinismo, mas é compatível com diversas perspectivas não darwinianas de especiação.

Os relatórios de ciência relevantes para a teoria evolucionária podem se degenerar ao nível de torcida a favor de uma causa favorita. Uma explicação da pesquisa dos Grants se refere a “a real-time record of evolution in action. In the PNAS paper, they describe something Darwin could only have dreamed of watching: the birth of a new species.” [um registro ao vivo da evolução em ação. No artigo do PNAS, eles descrevem algo que Darwin somente teria sonhado em observar: o nascimento de uma nova espécie]. Para mais detalhes, queira se reportar aos comentários de Jonathan Wells aqui.

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

Peter R. Grant and B. Rosemary Grant
Proceedings of the National Academy of Sciences, Early Edition, Nov. 16, 2009 | doi 10.1073/pnas.0911761106

Abstract: Speciation, the process by which two species form from one, involves the development of reproductive isolation of two divergent lineages. Here, we report the establishment and persistence of a reproductively isolated population of Darwin's finches on the small Galapagos Island of Daphne Major in the secondary contact phase of speciation. In 1981, an immigrant medium ground finch (Geospiza fortis) arrived on the island. It was unusually large, especially in beak width, sang an unusual song, and carried some Geospiza scandens alleles. We followed the fate of this individual and its descendants for seven generations over a period of 28 years. In the fourth generation, after a severe drought, the lineage was reduced to a single brother and sister, who bred with each other. From then on this lineage, inheriting unusual song, morphology, and a uniquely homozygous marker allele, was reproductively isolated, because their own descendants bred with each other and with no other member of the resident G. fortis population. These observations agree with some expectations of an ecological theory of speciation in that a barrier to interbreeding arises as a correlated effect of adaptive divergence in morphology. However, the important, culturally transmitted, song component of the barrier appears to have arisen by chance through an initial imperfect copying of local song by the immigrant. The study reveals additional stochastic elements of speciation, in which divergence is initiated in allopatry; immigration to a new area of a single male hybrid and initial breeding with a rare hybrid female

See also:

Cressey, D. Darwin's finches tracked to reveal evolution in action, Nature News (16 November 2009) | doi:10.1038/news.2009.1089