Desde os dias de Charles Darwin, os biólogos evolutivos acreditam amplamente que a maioria das novas espécies se forma porque se adaptou a diferentes ambientes – mas um novo estudo da Universidade de Toronto sugere o contrário.

O estudo, publicado na revista Science , lança luz sobre o que os pesquisadores apelidaram de " ponto cego " em nossa compreensão de por que novas espécies se formam.

"Descobrimos que as espécies estão se adaptando consistentemente a pressões ambientais semelhantes", diz Sean Anderson, co-autor do artigo com o professor Jason Weir enquanto obtinha seu Ph.D. na U of T Scarborough. “Eles estão passando por uma adaptação darwiniana clássica, mas não em ambientes muito diferentes ”.

Embora seja geralmente aceito que as populações devem ser separadas fisicamente para começar a evoluir para novas espécies, os pesquisadores dizem que o que acontece durante esse isolamento tem sido obscuro. Por décadas, a teoria predominante tem sido a especiação ecológica – que os grupos evoluem porque migram para diferentes ambientes e sofrem pressões que o restante de suas espécies não enfrenta, sejam novas fontes de alimento ou predadores. Chamadas de adaptação divergente, as características ambientais conduzem a seleção natural que faz com que uma nova espécie se forme. Os tentilhões de Darwin, que desenvolveram bicos mais adequados para sementes do que insetos, são um exemplo.

Mas também é comum ver espécies que evoluíram a ponto de não poderem mais procriar com seus parentes mais próximos, mas ainda compartilham a maioria das mesmas características de suas contrapartes. Isso deu aos pesquisadores o palpite de que os ambientes em que a evolução ocorreu, embora geograficamente distantes, podem não ter sido tão distintos. É uma explicação estabelecida, mas menos adotada, conhecida como adaptação paralela.

"Ideias de adaptação divergente foram dominadas em grande parte pelo estudo de organismos modelo - as espécies que têm essas grandes diferenças ecológicas", diz Anderson. "Queríamos ver quais padrões poderíamos encontrar estudando o maior número possível de espécies."

Os pesquisadores usaram o maior e mais amplo conjunto de dados de características divergentes encontradas em espécies e seus parentes mais próximos – chamados pares de irmãs – já reunidos. Eles também criaram um modelo estatístico que pode, pela primeira vez, estimar se uma espécie evoluiu sob adaptação paralela ou divergente. Em quase 3.000 pares irmãos de pássaros, mamíferos e anfíbios, as espécies evoluíram de forma esmagadora sob pressões ambientais semelhantes em larga escala.

"Encontramos essa assinatura realmente consistente, onde a adaptação paralela parece ser o que domina - e não importa quais características você olha, é a mesma em quase todos os grupos de pares de espécies que você tem", diz Anderson, que é agora concluindo pesquisa de pós-doutorado na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill. "Ficamos surpresos com a consistência dessa assinatura."

Anderson diz que, em alguns casos, as espécies podem estar desenvolvendo características semelhantes enquanto sofrem mudanças no nível genético. Isso pode levá-los a se tornarem espécies diferentes.

“Muitas vezes não é apenas uma pressão – as espécies estão enfrentando toda uma coleção de pressões semelhantes”, diz Anderson. "E o ambiente externo não é a única coisa que pode lançar desafios para uma espécie. Seu próprio genoma pode fazer isso produzindo coisas como elementos genéticos egoístas."

Os resultados podem ter implicações de longo alcance, já que as teorias sobre o que causa a evolução das espécies ajudam os biólogos a tirar conclusões sobre a biodiversidade. Se a maioria das espécies evolui sob adaptação divergente, a construção da biodiversidade requer diversos habitats com diferentes recursos e desafios. Mas se for uma adaptação paralela, a biodiversidade depende da distância geográfica e do tempo.

“O impacto que espero que isso tenha é que as pessoas não assumirão necessariamente que a adaptação divergente impulsiona a especiação”, diz Anderson. “Esses resultados também podem mudar a maneira como vemos a evolução da biodiversidade e os fatores que consideramos mais importantes”.

Mais informações: Sean AS Anderson et al, O papel da adaptação ecológica divergente durante a especiação alopátrica em vertebrados, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abo7719

Informações da revista: Science