Spéciation allopatrique: qu'est-ce que c'est, types, caractéristiques et exemples

D'un point de vue biologique, une espèce se définit comme un ensemble de populations naturelles dont les membres peuvent se reproduire. entre eux et produisent une progéniture fertile, mais ne peuvent pas le faire dans des circonstances normales avec des populations d'autres espèces différent.

L'axe central de l'espèce est l'unité de reproduction: si deux individus donnent naissance à une progéniture fertile, nous pouvons affirmer que les deux parents sont inclus dans la même espèce (à quelques exceptions près).

Jusqu'à présent, les humains ont catégorisé environ 1,3 million d'espèces d'êtres vivants, avec un total de 229 nouvelles découvertes en 2018. Nous avons encore un long chemin à parcourir taxonomiquement parlant, puisqu'on estime que 86% des êtres vivants terrestres et 91% des êtres marins restent inconnus de la science.

Ces chiffres exorbitants nous amènent à nous poser la question suivante: comment tant d'espèces ont-elles surgi au cours de l'histoire de l'évolution? Nous vous apportons aujourd'hui une réponse partielle à cette question, puisque nous parlons de spéciation, en nous concentrant sur sa variante allopatrique. Alors reste avec nous

le processus de spéciation allopatrique Elle est pour le moins fascinante et explique aussi une partie de la variabilité biologique présente sur Terre. Dans les lignes suivantes, nous décrivons une partie du miracle de la vie, qui est dit bientôt.

• Article associé: "La théorie de l'évolution biologique: qu'est-ce que c'est et ce qu'elle explique"

Qu'est-ce que la spéciation ?

Définir le concept de spéciation allopatrique sans l'inclure au préalable dans le cadre de la généralité, c'est comme commencer à construire une maison à partir du toit. C'est pourquoi nous commencerons par dire que La spéciation est un processus par lequel une certaine population d'une espèce donne naissance à une nouvelle qui ne peut pas échanger ses gènes avec la population d'origine..

C'est un mécanisme qui favorise l'émergence de nouvelles lignées évolutives et qui, tout au long 3,8 milliards d'années d'action, nous a donné des milliers et des milliers d'espèces dans tous les règnes des êtres vivant. L'arbre de vie et ses ramifications sont donc le produit de la différenciation et de l'isolement entre les animaux et les autres taxons.

Selon Ernst Mayr (biologiste et taxonomiste contemporain de renom), les espèces sont originaires de deux manières différentes:

• Évolution phylétique: lorsqu'une espèce E1 se transforme en une espèce E2 au fil du temps en conséquence de l'accumulation de modifications dans ses gènes.
• Évolution par cladogénèse: une espèce E1 génère une ou plusieurs espèces e2, e3, e4 ou eX par un processus de divergence de population.

C'est le deuxième point, l'évolution par cladogenèse, qui nous intéresse aujourd'hui. À leur tour, différents types de spéciation peuvent être distingués. Nous vous expliquons brièvement ci-dessous :

• Par hybridation: le croisement reproductif entre deux espèces finit par donner naissance à une nouvelle isolée reproductivement des parents. Commun chez les plantes.
• Par divergence instantanée: polyploïdie et chromosomique. Nous n'allons pas nous attarder sur ses particularités dues à la complexité terminologique.
• Par divergence graduelle: spéciation allopatrique, péripatrique, sympatrique, quantique et parapatrique.

Cela peut donner le vertige de connaître autant de termes en un instant, mais ne vous inquiétez pas, car tout sera plus clair dans les lignes suivantes. L'idée générale est que le processus de spéciation n'est pas seulement produit par l'isolement géographique entre les populations animales dans des temps très longs, car les barrières génétiques et comportementales et les hybridations jouent également des rôles essentiels, parmi tant d'autres Choses.

• Vous etes peut etre intéressé: "Les différences entre clade, taxon et groupe monophylétique"

Qu'est-ce que la spéciation allopatrique ?

Sans plus tarder, nous définissons la spéciation allopatrique comme celle produite par une barrière géographique qui empêche le flux de gènes entre deux populations. C'est un phénomène extrinsèque à l'organisme, puisque ce ne sont pas ses adaptations initiales, ni son comportement, ni d'autres facteurs internes qui favorisent la spéciation. Une barrière insurmontable surgit simplement qui sépare un noyau de population en deux ou plus que les êtres vivants ne peuvent pas surmonter.

Pour cette raison, allopatrie et isolement géographique sont des termes interchangeables. Nous vous montrons le mécanisme d'action de ce processus de différenciation évolutive avec un exemple simple.

Un exemple pratique: coléoptères et rivières

Imaginez que dans une population de coléoptères avec un vaste domaine vital, ils voient leur domaine vital coupé en deux par une rivière. Une partie de la population restera d'un côté de la crue, tandis que l'autre sera isolée complètement du primal en n'ayant pas ces mécanismes adaptatifs d'invertébrés pour nager dans l'eau et pour traverser la rivière.

Dans le modèle le plus typique de spéciation allopatrique, chacun des "côtés" du fleuve présentera des exigences différentes.. Ainsi, au fil des générations, la sélection naturelle agira différemment dans chacun des groupes de population, sélectionner différentes mutations qui maximisent la probabilité de survie de l'espèce dans la nouvelle niche créée dans chaque cas. Au final, les changements adaptatifs entre les individus seront tellement différents entre les deux populations que la reproduction deviendra impossible.

Imaginez maintenant que la rivière disparaît. La population du côté est a développé des ailes pour échapper à un certain nombre de prédateurs dangereux, ce qui a naturellement provoqué un changement dans le schéma corporel des individus.

D'autre part, la population occidentale a subi d'importants changements morphologiques dans les extrémités des milliers d'années de séparation, puisque leur seule source de nourriture était souterrain. La divergence génétique est telle que, même si les deux populations se recroisent, elles ne peuvent plus se reproduire. Bingo: nous avons deux espèces différentes là où avant il n'y en avait qu'une.

Il est à noter qu'il s'agit d'un exemple "livre type", car en réalité la barrière géographique peut présenter certaine porosité et certains individus des populations peuvent se reproduire entre eux tout au long des années. années. L'important est que le flux de gènes soit fortement réduit, mais il ne doit pas disparaître complètement.

Types de spéciation allopatrique

Une fois que le terme est devenu clair avec un exemple plus que visible (du moins nous l'espérons), nous pouvons clore cet espace en expliquant qu'il existe deux principaux types de spéciation allopatrique. Ce sont les suivants.

1. Spéciation allopatrique vicariante ou dicopatrique

Ce modèle s'applique lorsqu'une espèce se divise en deux grandes populations, par exemple par un mouvement tectonique des plaques qui sépare deux continents. Nous avons affaire à un mécanisme « à grande échelle » qui permet à la sélection naturelle d'agir de manière différente entre les deux populations distinctes.

2. spéciation allopatrique périatrique

Ce modèle implique la séparation d'une petite population d'une plus grande. Certains professionnels soutiennent qu'il n'y a pas de différence entre les modèles péripatrique et dicopatrique, mais ceux qui les considèrent comme deux entités Des auteurs distincts soutiennent que les forces de sélection sont différentes entre les petites et les grandes populations, c'est pourquoi le processus est en effet distinct.

Par exemple, la petite population n'est pas seulement soumise aux pressions de sélection et à la sélection naturelle. Un nombre réduit d'individus favorise l'action de la dérive génétique, c'est-à-dire la fluctuation des gènes dans la population due au hasard.

Reprenant le fil de la pensée du cas précédent, disons que 10 coléoptères se séparent d'un côté de la rivière et 300 de l'autre. Il s'avère que ⅓ d'entre eux, en général, sont blancs et le reste est vert. Si un grand mammifère marche par hasard sur 3 coléoptères blancs de la petite population, le génotype blanc peut être perdu à jamais.

Pendant ce temps, si cet animal ignorant tue par inadvertance 3 coléoptères blancs avec un pas dans la grande population, il y a encore 97 autres porteurs du gène "blanc". Ainsi, les forces de sélection seraient assez différentes dans les deux noyaux et le plus petit souffrirait toujours davantage des effets du hasard environnemental.

résumé

Comme vous l'avez vu, la spéciation allopatrique est un processus fascinant qui Elle se caractérise par la différenciation de deux ou plusieurs populations d'une espèce en raison d'une barrière géographique qui rend impossible le flux génétique correct..

Pourtant, cela ne veut pas dire que toutes les populations éclatées se traduiront par de nouvelles espèces. Assurément et hors papier, si 10 coléoptères sont séparés d'un groupe de 300, la nouvelle population finirait par disparaître par prédation ou par manque de ressources sans donner lieu au processus de cladogénèse.

Par ailleurs, la spéciation allopatrique a longtemps été considérée comme la plus importante de toutes, car quoi de plus puissant qu'une barrière physique infranchissable? Les progrès de l'étude et de l'utilisation de la génétique ont montré que ce postulat est faux: la spéciation sympatrique, celle qui se produit sans isolement géographique, est beaucoup plus fréquente. Il faudra attendre de futures occasions pour que nous vous expliquions ce concept, sans doute tout aussi passionnant que celui qui est relaté ici.

Références bibliographiques:

• Spéciation, bioinformatica.uab.cat.
• Spéciation, Université Complutense de Madrid.
• Spéciation allopatrique, Comprendre l'évolution. Université de Berkeley.