Especiación Alopátrica y Simpátrica

ESPECIACIÓN

Cuando las poblaciones que han divergido y vuelven a entrar en contacto, pueden dar como resultado varias situaciones, pueden fusionarse, continuar divergiendo, mantenerse diferenciadas o producir descendencia formando especie nueva.

Para la formación de una nueva especie a la cual conocemos como especiación, se debe llevar a cabo el aislamiento reproductivo de las poblaciones de una misma especie, que da como consecuencia el que estas poblaciones queden aisladas genéticamente, interrumpiéndose el flujo génico y, con el paso del tiempo, divergen entre sí por medio de la selección natural, la deriva genética o la mutación.

Si en una de estas poblaciones separadas aparece una mutación, se crea un alelo que sí, es ventajoso para la población, cambiará el fenotipo de los individuos de esta, y no hay ningún modo de que ese mismo alelo aparezca en las otras poblaciones. Como resultado, las frecuencias de alelos y las demás características de la población divergen y, cuando las frecuencias de alelos cambian lo suficiente con el tiempo, las poblaciones se convierten en especies diferenciadas, debido a diferencias genéticas producto de hábitats diversos o explotación de recursos distintos en la misma zona o si una población es poliploide y no puede aparearse con la otra.

• ESPECIACIÓN ALOPÁTRICA

Se conoce por especiación alopátrica o especiación alopátrida (tierra natal diferente), cuando el aislamiento genético de dos poblaciones se da por medios físicos, a lo cual conocemos como especiación por aislamiento geográfico. La alopatría, es un término usado en el estudio de la evolución cuando parte de una población de una especie se aísla geográficamente del resto, y puede, con el tiempo, evolucionar con características diferentes de la población parental. El aislamiento puede producirse debido a una gran distancia o a una barrera física, como un desierto, o cadena montañosa, o a la deriva continental, o un río, o un mar, o a corrientes marinas o cambios en el pH entre regiones marinas, provocando la separación y el desarrollo independiente de dos poblaciones, lo que conocemos como deriva genética, continuando la divergencia por medio de la selección natural debido a la diferencia entre los hábitats y a la explotación de diferentes recursos de las dos poblaciones, dando como consecuencia que las diferencias alélicas pueden ser tales que los individuos de ambas poblaciones no puedan aparearse ni tener descendencia si se llegara a restablecer el flujo genético (flujo de alelos). Una vez alcanzado este punto se considera que se ha formado una nuev a especie.

Por ejemplo, El elefante africano ha sido siempre visto como una sola especie, pero pruebas de diferencias morfológicas y de ADN mitocondrial, han demostrado que existen dos especies de elefantes africanos. Investigadores han argumentado que la divergencia debida al aislamiento geográfico sucedió hace 7 millones de años, que dio origen a los elefantes de las sabanas de África (Loxodonta africana) y a los elefantes del bosque de selva de África central (Loxodonta cyclotis) (Sanz, s.f.).

El aislamiento físico, a su vez, se produce de dos maneras: por dispersión o colonización, y por vicarianza.

• Dispersión. Algunos individuos de una población, colonizan una nueva región estableciendo una nueva población. Se cree que la colonización (deriva genética) y después la selección natural, es responsable de la especiación en los pinzones de las Galápagos y muchos otros grupos de islas.
• Vicarianza. Cuando en una población amplia, esta es fragmentada debido a la aparición de una barrera física, que ocasiona que en la población se desarrollen subgrupos aislados, y que a continuación sufrirían especiación. Por ejemplo, la fragmentación del supercontinente Gondwana ocasionó que las grandes aves no voladoras llamadas rátidas, dieran origen a diferentes especies: en Australia encontramos al Emú, en Sudamérica al ñandú, en África al avestruz, en nueva Zelanda a los moas y en Madagascar a las aves elefantes, estas dos últimas especies actualmente están extintas.

• ESPECIACIÓN SIMPÁTRICA

Otro tipo de especiación es la simpátrica o especiación simpátrida (hogar conjunto). Esta es la formación de nuevas especies a partir de una población ancestral, debido a sus preferencias por hábitats diferentes, aunque estas vivan en la misma zona geográfica. Es decir, sin que se establezca previamente una barrera geográfica entre individuos de una población, entre ellos se establece una diferencia de hábitats y de las diferencias en la explotación de los recursos, lo que provoca que se corte el flujo genético entre ellos, dando lugar a dos subpoblaciones, que con el tiempo dará lugar a diferencias alélicas (poza génica) entre las dos poblaciones, que con el tiempo dará origen a dos especies nuevas. Si este tipo de especiación es o no posible es un tema controvertido, aunque hay algunas pruebas empíricas y algunos modelos que parecen corroborar su realidad. Esta especiación se debe por la especialización ecológica, cuando en una población se producen simultáneamente presiones selectivas en direcciones diferentes.

Como es el caso de las ballenas rorcuales, entre las que encontramos al rorcual común, rorcual azul (o ballena aleta azul, el animal más grande de la tierra), la ballena yubarta o jorobada, el rorcual de Bryde, el rorcual boreal y el rorcual austral, entre otros. Se propone, que esta especiación en las ballenas rorcuales se ha dado, debido a la explotación de diferentes nichos ecológicos, pues las barreras geográficas no existen en la extensión del océano.

Otro ejemplo, son las tres especies de corales del género Orbicella, todavía denominados, y más conocidos, como Montastraea annularis, M. faveolata y M. franksi, cuyos hábitats y poblaciones coinciden, pero mantienen un aislamiento reproductivo mediante diferentes horarios de desove y/o procesos fisiológicos incompatibles, limitando así la hibridación entre especies. También el proceso se da cuando una especie parásita empieza a hacer uso de un nuevo hospedero en presencia del hospedero original.

• MECANISMOS DE AISLAMIENTO REPRODUCTIVO

El origen de una nueva especie implica la evolución de mecanismos o barreras biológicas que impidan el entrecruzamiento con individuos de otras especies. Las propiedades biológicas que impiden el apareamiento se llaman mecanismos de aislamiento reproductivo, y se pueden clasificar en dos grupos:

PRECIGÓTICOS. Literalmente “antes del cigoto”, en el cuál hay un aislamiento reproductivo. Se impide que se apareen individuos de diferentes especies, e imposibilitan la fecundación del óvulo. Estos pueden ser ecológicos, estacionales, conductuales, mecánicos y gaméticos.

1. Aislamiento ecológico. Las poblaciones pueden ocupar el mismo territorio, pero viven en diferentes hábitats y, por tanto, no tienen oportunidad de cruzarse. Por ejemplo, las chinches de los higos nativa de las partes sur-central y sureste de Estados Unidos y que se alimenta de plantas de la familia Sapindaceae, que incluyen Shepherdia y Serjania brachycarpa, tiene un pico o una probóscide larga para alcanzar y punzar las semillas que se encuentran en el interior de los frutos grandes. Pero a raíz de la introducción de tres especies nuevas de plantas sapindáceas desde Asia a Norteamérica, cuyos frutos son más pequeños que los frutos nativos, se ha visto que ciertos individuos de chinches han empezado a alimentarse de las semillas de estos frutos, lo que ha dado como resultado que el tamaño del pico o probóscide ha disminuido su tamaño de los individuos que se alimentan exclusivamente de este nuevo recurso.

2. Aislamiento estacional. Las poblaciones están aisladas reproductivamente porque se aparean en momentos diferentes, y esto impide que se crucen entre sí, aun viviendo en el mismo ambiente. Los organismos pueden madurar sexualmente en diferentes estaciones o horas del día, al no coincidir sus períodos de floración, de celo o de diseminación de gametos, tal como sucede en diversas especies argentinas de jarilla o los pinos de la especie obispo y Monterrey que liberan su polen en diferentes momentos del año.

3. Aislamiento conductual. Las poblaciones no se mezclan porque sus muestras de cortejo difieren. La atracción entre machos y hembras es específica. Por ejemplo, para atraer a las luciérnagas macho, las hembras emiten una secuencia de luces específica para la especie, o bien la coloración brillante, el canto y el ritual de ciertas aves macho atraerán solo a hembras de su propia especie.

Otro ejemplo, es el de tres especies gemelas de Drosophila, casi indistinguibles morfológicamente (D. serrata, D. birchii y D. dominicana), nativas de Australia, Nueva Guinea y Nueva Bretaña, que en muchas regiones coexisten geográficamente. A pesar de su semejanza genética y proximidad evolutiva, no existen híbridos en la naturaleza.

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