Mecanismos generales del proceso
Mientras exista un intercambio continuo de información genética entre diferentes poblaciones, estas mantienen su unidad y pertenecen a la misma especie. La separación evolutiva es desencadenada por mecanismos de aislamiento.
Cuando una población aislada o un grupo de ellas queda aislado, el flujo génico y el intercambio de información genética se detienen por completo. En tales condiciones, bajo la influencia constante de factores evolutivos, comienzan a acumularse cambios específicos en el grupo aislado. Con el tiempo, estos cambios provocan que los individuos pierdan la capacidad fundamental de cruzarse con representantes de otras poblaciones de su especie original. Como resultado, la población se transforma en un sistema cerrado genéticamente independiente, y la especie inicial se divide en dos o más nuevas.
Clasificación de las vías de especiación
En la biología moderna, según el mecanismo de origen, se distinguen tres vías principales para la formación de nuevas especies:
- Especiación divergente. La variante clásica en la que una sola especie ancestral se divide en varias ramas nuevas. Los grupos originales experimentan una divergencia de caracteres.
- Especiación filética. Ocurre sin divergencia de los grupos originales. En una serie de generaciones, la especie «A» se transforma de manera suave e íntegra en una especie «B» completamente nueva. Al mismo tiempo, el número total de especies en la naturaleza no cambia. La dinámica de este proceso se estudia exclusivamente utilizando material paleontológico. Sin embargo, esta vía no excluye que en ciertas etapas otros grupos puedan separarse (divergir) del tronco filético común.
- Especiación hibridogénica. También ocurre sin divergencia inicial. El mecanismo consiste en la fusión directa de los genomas de dos especies diferentes con la formación de una especie híbrida. El principal problema de estos híbridos es la esterilidad, que se supera con éxito mediante la conversión del organismo en poliploide (debido a la duplicación múltiple del conjunto de cromosomas).
Ejemplos de la vía hibridogénica y métodos de divergencia
Un ejemplo clásico de especiación hibridogénica exitosa es la ciruela cultivada, cuyo conjunto diploide de cromosomas es igual a 48 ($2n = 48$). Es un producto evolutivo de la hibridación natural entre el endrino ($2n = 32$) y el ciruelo mirabolano ($2n = 16$). El proceso se puede describir mediante el siguiente esquema: el conjunto haploide del endrino $n = 16$ se fusiona con el conjunto haploide del mirabolano $n = 8$. Se forma un híbrido con un conjunto de $2n = 24$. Posteriormente, se produce la duplicación cromosómica (poliploidización) y se forma una especie fértil con un conjunto de $2n = 48$.
Para la vía divergente se distinguen dos métodos principales de especiación:
- Alopátrida (geográfica): asociada a barreras espaciales.
- Simpátrida (ecológica): ocurre dentro de un mismo área de distribución. Su característica distintiva es la fuerte similitud morfológica de la especie recién formada con la original (la única excepción aquí son los híbridos interespecíficos).
Evidencia a nivel de reordenamientos cromosómicos
Las huellas de grandes eventos evolutivos se registran de forma fiable en el material genético. Una prueba evidente de los reordenamientos cromosómicos durante la especiación es la estructura del cromosoma 2 humano. En él se aprecian claramente los rastros de la fusión de dos cromosomas ancestrales:
- En la parte media del cromosoma se detectan telómeros rudimentarios (restos de secuencias teloméricas que normalmente se encuentran solo en los extremos).
- Se descubren elementos de un segundo centrómero (están presentes dos regiones de secuencias centroméricas en lugar de una estándar).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué formas de aislamiento reproductivo de las poblaciones existen?
Las formas de aislamiento reproductivo (biológico) son barreras que impiden el cruce cuando las poblaciones se encuentran en el mismo territorio.
- El aislamiento precigótico incluye:
- ecológico;
- etológico (conductual);
- morfofisiológico;
- gamético.
- El aislamiento postcigótico incluye la inviabilidad o esterilidad de los híbridos.
En las guías de estudio también se indican las formas de aislamiento biológico: etológico, mecánico, genético y la esterilidad de los híbridos. Un ejemplo de esterilidad de híbridos es la mula.
¿Qué factores evolutivos elementales desencadenan el proceso de especiación?
Los principales factores evolutivos elementales (FEE), que aseguran la aparición de nuevos alelos, cromosomas y conjuntos cromosómicos, incluyen:
- El proceso mutacional;
- Ondas de población;
- Aislamiento;
- Selección natural.
Los FEE adicionales, que alteran las frecuencias alélicas y la estructura genética de la población, incluyen:
- Migración (flujo génico);
- Impulso meiótico (meiotic drive), entre otros.
¿Qué mecanismos aseguran la especiación simpátrida?
La especiación simpátrida se lleva a cabo instantáneamente (por cuantos) durante un corto período de tiempo. El mecanismo principal de este proceso es la especialización ecológica dentro del área de distribución de la especie original. Una característica distintiva de la especiación simpátrida es la similitud morfológica entre la especie original y la recién formada, a excepción de los híbridos interespecíficos.
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué mantiene la unidad de la especie a lo largo del tiempo?
La unidad de la especie se mantiene exclusivamente gracias al intercambio continuo de información genética entre sus poblaciones.
¿Cambia el número total de especies durante la especiación filética?
No, no cambia. La especie original en una serie de generaciones se transforma por completo en una nueva, por lo que el número de especies sigue siendo el mismo.
¿Qué métodos se utilizan para investigar la especiación filética?
Su dinámica y mecanismos solo se pueden estudiar recurriendo obligatoriamente a material paleontológico.
¿Cómo superan los híbridos interespecíficos su esterilidad natural?
La esterilidad se supera mediante la poliploidía, que consiste en la duplicación múltiple del conjunto cromosómico en el organismo híbrido.
Qué más repasar sobre el tema
- Análisis detallado de los métodos alopátrida y simpátrida
- Mecanismos moleculares del aislamiento de poblaciones
- Estructura genética de los telómeros rudimentarios
- Pruebas paleontológicas de la macroevolución
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