Por que existem tantas espécies no mundo? Qual é a origem desta diversidade?

Esta pergunta incomoda os cientistas há muito tempo. Jean Baptiste Lamarck em 1809, lançou a idéia que as espécies se transformam umas nas outras, herdando dos seus pais caracteres que foram modificados pelo uso e desuso de certas partes do corpo.
A teoria de Lamarck persistiu praticamente sem opositores formais até 1859, quando Darwin & Wallace lançaram uma teoria alternativa. Segundo esta teoria, as espécies se originam à medida que os organismos se reproduzem e repassam suas caracterísitcas a seus descendentes. Indivíduos que possuem características mais adequadas sobrevivem e, portanto, têm maior chance de produzir descendentes. Indivíduos com características menos adequadas, não sobrevivem ou, pelo menos, reproduzem-se menos. Com o passar das gerações, as características dos ancestrais vão se acumulando de forma que os descendentes vão gradativamente se diferenciando de seus "parentes" . Quando estas modificações são tão grandes que não há mais possibilidade de intercruzamentos, assume-se que uma nova espécie foi formada.

Graficamente:

Ver Figura:

O diagrama acima foi criado pelo próprio Darwin, e se encontra no seu livro "A origem das espécies". Nas próprias palavras de Darwin:

Ver texto:

A teoria de Darwin e Wallace tornou-se muito popular e é hoje largamente aceita no mundo científico como sendo a explicação mais plausível sobre como as espécies se originam. Entretando, evidências recentes prometem alimentar o debate Lamarck versus Darwin. Alguns cientistas argumentam que certas células somáticas podem passar informações a células germinativas, o que seria a essência da teoria de Lamarck.

Veja: pagina na internet

Veja um bom resumo sobre evolução em:
http://rainbow.ldeo.columbia.edu/courses/v1001/4.html


Processos que originam as modificações nos descendentes

ANAGÊNESE: surgimento de modificações à partir de processo internos ao indivíduo.
*fixação de alelos
*recombinação
*mutação

CLADOGÊNESE: surgimento de modificações à partir de processos externos ao indivíduo (isto é, ligados ao ambiente).
*vicariância
*dispersão


Reconstituição da história evolutiva

Um dos grandes objetivos da sistemática é reconstruir a história evolutiva, de forma a identificar o grau de "parentesco" entre as espécies (ou de outros grupos, como gêneros, famílias, ordens, etc). Isto é, determinar que grupos teriam ancestrais comuns. Tais grupos podem também ser chamados "clados". Quando se reconstrói a história evolutiva dos clados, normalmente usam-se diagramas que resumem esta história, de forma que o grau de paresteco entre os clados possa ser facilmente visualizado. Estes diagramas, muito parecidos com as tradicionais "árvores genealógicas", são chamados "dendrogramas filogenéticos" ou "cladogramas".
Para construir tais cladogramas, é necessário lançar mão de toda informação à respeito de quando os clados em questão se originaram (isto é, qual a "idade" do clado) e quais são os seus ancestrais. Para isso, a filogenia obtém informações à partir de:
*Morfologia
*Registro fóssil
*Biogeografia
*Biotecnologia


Filogenia dos insetos

Com base nas técnicas acima, foi possível definir uma árvore filogenética para a classe Insecta, além de se estabelecer o parentesco dos insetos como um todo com outros Arthropoda. Em função dos problemas associados com a imprecisão das técnicas de reconstrução de história evolutiva, existem controvérsias sobre a posição de alguns clados na árvore filogenética dos insetos. A árvore que apresentamos aqui é aquela sugerida pelos autores do livro-texto usado na disciplina Entomologia Geral (BAN 160), na UFViçosa.

Ver figura:

Origem e Classificação dos insetos

Ancestral dos insetos Myriapoda (foto01, foto02).

Arthropoda (Crustáceos Aranhas Escorpiões Centopéias)

O que diferencia insetos dos outros Arthropoda?

Qualquer Arthropoda com 3 pares de perna é INSETO?

Super classe – HEXAPODA

Classes: Collembola, Protura, Diplura
(3 pares de pernas mas não são insetos)

Para compreender como ocorreu a evolução da classe Insecta, este foram agrupados da seguinte forma:

Apterygota (Archeognatha e Thysanura)

São os insetos mais primitivos.

Pterygota

São insetos alados ou secundariamente ápteros. Entre os insetos alados existem:

Paleoptera - não dobram as asas sobre o corpo, porque a articulação é feita por placas axilares que estão fundidas. Ex: Odonata e Ephemeroptera

Neoptera –dobram as asas sobre o corpo, com articulação por escleritos móveis na base da asa. Todas as outras ordens de insetos alados fazem parte da divisão Neoptera. Dentro desta divisão existem dois grupos:

Exopterygota - que apresentam metamorfose imcompleta ou hemimetabolia.
Ex: Hemiptera, Homoptera, Blattodea, Mantodea, Dermaptera, Isoptera, etc...

Endopterygota - que apresentam metamorfose completa ou holometabolia.
Ex: Lepidoptera, Diptera, Lepidoptera, Coleoptera, Hymenoptera, etc...

Radiações dos Insetos

Aproximadamente metade de todas as espécies de insetos mastigam, produzem galhas ou minas em tecidos vivos de plantas (fitofagia), e no entanto apenas nove ordens atuais de insetos são primariamente fitófagas. Este desequilíbrio sugere que quando uma barreira para fitofagia (por exemplo: defesa da planta) quebra, uma assimetria no número de espécies acontece, com a linhagem de fitófagos passando a possuir muito mais espécies do que a linhagem de parente mais próximo (o grupo-irmão), com modo de alimentação diferente. Por exemplo, a diversificação de lepidoptera que são fitófagos, pode ser comparada com seu grupo irmão e relativamente pobre em espécies, tricoptera(não fitófago). (Ver árvore filogenética).        

Os Pterygota são imensamente mais ricos em espécies, quando comparado com o seu grupo-irmão imediato, os Thysanura, ou com todos os apterygota primitivamente sem asas.        

A apteria secundária ocorre em alguns Neoptera – Phthiraptera(piolho parasita) e Siphonaptera(pulga). Estas duas ordens apresentam poucas espécies, quando comparada com seu grupo-irmão alado, os Diptera e os Psocoptera, que são diversos e ricos em espécies (Ver árvore filogenética).         
O vôo permite aos insetos a mobilidade necessária para explorar novos habitat(dispersão) e fugir de predadores não-alados. Estas habilidades podem aumentar a sobrevivência da espécie, reduzindo as ameaças de extinção.         

Os endopterygota contêm numericamente as maiores ordens, que são diptera, lepidoptera, hymenoptera e coleoptera, uma possível explicação para este sucesso é a ocorrência de metamorfose completa reduzindo a competição intra-específica. Além disso, condições prejudiciais para algunas fases como temperaturas extremas, baixos níveis de água ou escassez de comida, podem ser tolerados, por exemplo, por uma larva em diapausa, pupa que não se alimenta ou um adulto migratório.