A formação de novas espécies se dá por processos evolutivos e naturais que acontecem no passar dos anos, sendo os processos de reprodução distintos. Como cada especie tem um fundo genético, o processo permite o surgimento de populações com diferenças genéticas que ocorre por mutação, recombinação genética e seleção.
Novas espécies surgem através de um processo chamado de especiação. Na especiação, uma espécie ancestral se divide em duas ou mais espécies descendentes que são geneticamente diferentes uma da outra e não conseguem mais se intercruzar.
Desde a época de Charles Darwin, os esforços para entender a natureza das espécies têm se concentrado principalmente no primeiro aspecto, e agora é amplamente aceito que o fator crítico por trás da origem de novas espécies é o isolamento reprodutivo.
O darwinismo baseia-se na ideia de que os organismos mudam ao longo do tempo e que o meio, por ação da seleção natural, seleciona os organismos mais adaptados, os quais apresentam maior chance de deixar descendentes.
O processo de formação de uma nova espécie é chamado de especiação. Isso geralmente requer algum tipo de evento que divide a população em dois ou mais isoladas populações que já não podem interagir.
Para uma espécie de continuar a existir, alguns membros devem ter características que lhes permitem sobreviver e passar seus genes para a próxima geração. Se o ambiente muda, por exemplo, as espécies serão extintas a não ser que alguns membros têm adaptações que lhes permitem sobreviver e se reproduzir com sucesso sob as novas condições ambientais.
Desta forma, o isolamento geográfico de peixes no Vale da Morte, provavelmente, levou à formação de novas espécies. O isolamento geográfico, além de isolamento reprodutivo, provavelmente é a causa comum de formação de novas espécies.
Alguns cientistas argumentam que, se novas espécies evoluíram de forma gradual, o registro fóssil deveria mostram muitos exemplos de formas de espécies de transição, com características intermédias entre as espécies ancestrais e novas espécies. No entanto, para a maioria dos organismos tais formas de transição estão ausentes do registro fóssil.
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