Aislamiento Reproductivo

¿Cuáles son los tipos y algunos ejemplos de mecanismos de aislamiento reproductivo?

Los mecanismos de aislamientoreproductivo impiden el flujo de genes entre especies diferentes y limitan el desarrollo de híbridos, la descendencia de dos especies distintas.

Un mecanismo de aislamiento reproductivo puede no bloquear completamente el flujo de genes, pero una combinación puede separar eficazmente el acervo genético de una especie. Existen varios tipos de mecanismos de aislamiento reproductivo. Pueden agruparse en dos grandes categorías: barreras precigóticas y postcigóticas.

¿Qué son las barreras precigóticas?

Un cigoto es un óvulo fecundado que se forma mediante la unión de dos células reproductoras. Prezigótico" significa anterior a la formación del cigoto. Las barreras precigóticas son mecanismos de aislamiento reproductivo que impiden la formación del cigoto.

En la siguiente sección se tratarán cuatro barreras precigóticas: el aislamiento temporal, el aislamiento geográfico, el aislamiento conductual y la barrera gamética.

Aislamiento temporal

Muchos organismos sólo se aparean en determinadas épocas del año. Esto significa que, para muchos organismos, sus calendarios de reproducción no coinciden. Las diferencias en los calendarios de reproducción se denominan aislamiento temporal. El aislamiento temporal impide la reproducción entre organismos que tienen calendarios de reproducción diferentes.

Por ejemplo, la mofeta moteada occidental(Spilogale gracilis) y la mofeta moteada oriental(S. putorius) no pueden cruzarse porque la mofeta moteada occidental se reproduce en otoño, mientras que la mofeta moteada oriental lo hace a finales de invierno.

Aislamiento geográfico

Una población puede separarse físicamente de otras poblaciones de la misma especie. Eso significa que sus miembros ya no se cruzan con la población original. Esto se denomina aislamiento geográfico. La figura 1 muestra cómo una población podría quedar aislada geográficamente como consecuencia de cambios climáticos en una región montañosa.

Este diagrama muestra cómo puede desarrollarse el aislamiento geográfico en una población que habita un valle

Cuando una población está geográficamente aislada, sus generaciones sucesivas desarrollan rasgos nuevos y distintos basados en las exigencias de su hábitat específico o en la composición genética de la población parental. Con el tiempo, se vuelven tan diferentes que ya no se cruzan con las otras poblaciones, aunque estén en el mismo hábitat al mismo tiempo. En este punto, han desarrollado el aislamiento reproductivo y han evolucionado hasta convertirse en especies separadas y distintas.

Figura 2. Este collage muestra cuatro ejemplos de ratites (en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda): Ñandú, Avestruz, Emú y Casuario. Fuente: Bernard DUPONTUser:KoreUser:KadellarDonald Hobern, CC BY-SA 2.0, vía Wikimedia Common

Aislamiento conductual

Algunos organismos utilizan comportamientos particulares para atraer a sus parejas. En consecuencia, cuando estos comportamientos son diferentes o están ausentes, la reproducción no tiene lugar. Este mecanismo se denomina aislamiento conductual.

Por ejemplo, los machos de las luciérnagas muestran luces con patrones específicos para atraer a sus parejas. Estos patrones son únicos para cada especie. Si una luciérnaga macho de una especie intentara atraer a una luciérnaga hembra de otra especie, el patrón de luz utilizado por la luciérnaga macho sería desconocido para la luciérnaga hembra, y no se aparearían.

Barrera gamética

Los gametos son células reproductoras. Algunos organismos pueden intentar aparearse, pero tienen gametos que no son compatibles entre sí. Las diferencias entre los gametos impiden la fecundación. Este mecanismo se denomina barrera gamética.

Por ejemplo, las plantas tienen estructuras que varían en longitud y diámetro. El objetivo es atraer a determinados polinizadores e impedir que otro polinizador acceda al polen. Estas estructuras únicas impiden la polinización cruzada con otras especies.

¿Qué son las barreras postzigóticas?

Postzigótico" significa después de la formación del cigoto. Las barreras postzigóticas son mecanismos de aislamiento reproductivo que impiden la reproducción tras la formación del cigoto. Las barreras postzigóticas dan lugar a una descendencia híbrida inviable o estéril. En la siguiente sección hablaremos de la inviabilidad híbrida y de la esterilidad híbrida.

Inviabilidad híbrida

Viable se refiere a la capacidad de mantener la vida. La inviabilidad híbrida es la incapacidad de un individuo híbrido para mantener la vida. En muchos casos, los individuos híbridos no pueden sobrevivir más allá de las fases embrionarias. Si sobreviven, puede que no maduren hasta convertirse en adultos sanos.

Esterilidad híbrida

Si el individuo híbrido es capaz de sobrevivir, es probable que sea estéril. La esterilidad híbrida es la incapacidad de un individuo híbrido para producir descendencia. Un ejemplo de ello es la mula, la cría híbrida de un caballo y un burro (Fig. 3). Las mulas son estériles; son incapaces de producir su propia descendencia.

Figura 3. Las mulas son la descendencia híbrida estéril de caballos y asnos. Las mulas son incapaces de producir su propia descendencia. Fuente: w:User: Dario u / User: Dario urruty, Dominio público, vía Wikimedia Commons.

¿Cómo provoca la especiación el aislamiento reproductivo?

El flujo genético se produce entre poblaciones de la misma especie, pero no entre poblaciones de especies diferentes. Los miembros de una especie pueden entrecruzarse, por lo que la especie en su conjunto comparte un acervo genético común. En cambio, los miembros de especies diferentes no suelen cruzarse. Si lo hacen, producirán descendencia inviable o estéril y no podrán transmitir sus genes. Esto significa que la presencia o ausencia de flujo genético puede distinguir una especie de otra.

Los mecanismos de aislamiento reproductivo limitan o impiden el flujo de genes entre las distintas especies. Esto hace que las frecuencias alélicas de los grupos sean cada vez más diferentes entre sí. Si los grupos no se entrecruzan durante un largo periodo de tiempo, las diferencias entre sus alelos se hacen mayores debido a las diferencias de su entorno (diversos factores como el clima, las fuentes de alimento y la depredación). Con el tiempo, los grupos se volverán genéticamente divergentes, formando nuevas especies.

Este proceso se ilustra en la figura 4. Una población de una sola especie (cerceta pardilla) se divide en dos poblaciones (verde y azul). Las líneas negras representan el flujo genético. Como podemos ver en el diagrama, las dos poblaciones se aíslan reproductivamente y, con el tiempo, se convierten en dos especies distintas.

Este diagrama ilustra cómo se produce el aislamiento reproductivo en una población

El aislamiento reproductivo ayuda a definir los límites de la especie como comunidad reproductiva y como reserva genética, así como a mantener la cohesión de la especie como sistema genético. Las barreras reproductivas son la razón por la que los miembros de una especie comparten más similitudes entre sí que con los miembros de otras especies.