En los organismos panmícticos (que se reproducen sexualmente), una especie es un conjunto de organismos que son similares en toda una gama de características, capaces de cruzarse libremente con la formación de descendencia fértil. El concepto de aislamiento se utiliza en el contexto de la microevolución o, como también se le llama, especiación. El aislamiento reproductivo inicia el proceso de formación de una nueva especie y lo finaliza. Pero no todas las formas de este fenómeno conducirán al surgimiento de una nueva especie, así como no todo aislamiento conduce a la separación reproductiva final de las poblaciones.
Mecanismos de aislamiento en la evolución
Dentro de una especie, los individuos existen en grupos - poblaciones. Son las poblaciones como unidad de microevolución las que sirven de material para la formación de nuevas especies distintas a las originales. Dentro de una especie, ocurre un intercambio de material genético entre poblaciones en el proceso de reproducción. Que es llamadocapacidad reproductiva de los organismos. Cuando por alguna razón este intercambio entre poblaciones dentro de una misma especie es limitado o completamente imposible, se dice que se ha instaurado un aislamiento reproductivo. La definición de este mecanismo evolutivo es que los individuos de diferentes poblaciones no pueden producir descendencia. La historia del surgimiento de una nueva especie es una cadena de diferentes tipos de aislamiento reproductivo, que se reemplazan o superponen entre sí, haciendo irreversible la división de las poblaciones.
Aislamiento reproductivo: clasificación
Existen varios conceptos en la clasificación de variedades de aislamiento poblacional. Varios criterios tomados como característica principal añaden cierta confusión a esta cuestión. Tomemos como base que el aislamiento reproductivo como restricción permanente de la panmixia (cruce libre) es la última etapa que completa la especiación. Los defensores de esta visión del aislamiento formador de especies fueron los bien conocidos biólogos evolutivos F. G. Dobzhansky (1900-1975) y E. Mayr (1904-2005). Los mecanismos de aislamiento reproductivo en este enfoque se dividirán en tres grupos:
- división espacial (geográfica);
- aislamiento ambiental (mecanismos ambientales);
- mecanismo reproductivo adecuado, incluidas las barreras previas a la cópula (antes de la formación de un cigoto) y posteriores a la cópula (se produce el apareamiento, pero el óvulo no se fertiliza o muere, o los híbridos son estériles).
Cualquier mecanismo alcanza un límitepanmixia: total o parcial. Consideremos brevemente las formas de aislamiento reproductivo en cada grupo. Los ejemplos que los ilustran lo ayudarán a comprender la esencia de una forma particular.
Mecanismos espaciales de aislamiento de la población
El mecanismo de aislamiento está asociado a diversos cambios en el paisaje (aparición de una barrera en forma de cadenas montañosas o ríos) oa la expansión de la especie en vastos territorios. Cuando se altera el flujo de genes entre las poblaciones separadas, se produce el aislamiento reproductivo. El ejemplo más famoso de tal fenómeno con la formación de nuevas especies puede considerarse la especie insular de enredaderas de las Islas Galápagos, que se convirtió en uno de los ejemplos del trabajo de Charles Darwin "El origen de las especies por medio de la selección natural". O un ejemplo de urraca azul, una población de la cual vive en China y la otra en España.
Mecanismos de aislamiento ecológico
Las razones de este tipo de aislamiento reproductivo están relacionadas con la diferencia en las condiciones para la reproducción de poblaciones de la misma especie que viven simétricamente, es decir, en el mismo territorio. Por ejemplo, las épocas de reproducción o floración no coinciden. En la costa de California, existen dos tipos de pinos simétricamente: una especie arroja polen en febrero y la otra en abril. El aislamiento ecológico estacional se ha vuelto reproductivo para ellos. Un ejemplo de aislamiento reproductivo, pero resultante de diferentes bases alimenticias, lo demuestran tres especies de focas antárticas que descienden del mismo ancestro filogenético. La foca de Weddell solo come pescado, la foca leopardo come pingüinos y focas y la foca de Ross comecefalópodos.
Formas precopulatorias de aislamiento reproductivo
Aislamiento mecánico: la ineficacia del apareamiento causada por la diferente estructura de los órganos reproductivos o copuladores. Por ejemplo, diferentes tipos de salvia tienen diferentes formas de flores y son polinizadas por otras abejas. La misma correlación existe entre las orquídeas y los colibríes. El apareamiento entre especies de moscas Drosophila provoca lesiones o incluso la muerte de la pareja.
Aislamiento etológico - no apareamiento debido a diferencias en el comportamiento sexual (en cortejo, canto, baile, resplandor o diferencias en feromonas). Por ejemplo, especies de luciérnagas estrechamente relacionadas, cuando invitan a una hembra a aparearse, parpadean de manera diferente (con diferente frecuencia y duración). En este contexto también se pueden mencionar cantos específicos de especies en gorriones y ranas. Y todo el mundo conoce los rituales de apareamiento de las aves.
Aislamiento gamético: f alta de interacción con los gametos o muerte de los gametos. La existencia de este tipo de aislamiento ha sido probada experimentalmente. Por ejemplo, los genetistas estadounidenses Denis y Brachet cruzaron dos especies de erizos de mar con fertilización externa. El óvulo fue fertilizado, pero el embrión murió en las primeras etapas de la gastrulación.
Formas de aislamiento reproductivo posteriores a la cópula
Esto se refiere a la no viabilidad del óvulo fertilizado y la muerte del embrión en las primeras etapas de la ontogénesis. O la muerte de un cachorro (o individuo) nacido antes de llegar a la pubertad. Concepto muy cercano a gameticaislamiento.
Esterilidad de los híbridos
En la mayoría de los animales, los híbridos interespecíficos supervivientes son estériles, es decir, no son capaces de producir descendencia. Una excepción pueden ser los híbridos semiestériles. El mecanismo de este fenómeno es bastante complejo, basado en causas genéticas, cromosómicas o citológicas. Daremos solo ejemplos de híbridos interespecíficos que todos conocen.
Híbrido burro y yegua - mula. Es más grande que un burro y más pequeño que un caballo, y además, los animales son más fáciles de mantener. Los híbridos de subespecies estrechamente relacionadas de un perro y un lobo (perro lobo, mitad lobo) tienen un instinto y una resistencia más desarrollados que los perros comunes. Muchos de los peces de acuario son formas híbridas (aulonocars coloridos). Son hermosos, más grandes que las formas parentales, pero al comprar, debe especificar el origen del pez, de lo contrario no esperará a la descendencia. Todo el mundo sabe que las semillas de plantas cultivadas (tomates, pepinos) marcadas con el símbolo F-1 son formas híbridas. Los frutos de estas plantas no se dejan sembrar.
