Speciazione simpatrica: cos'è, definizione e fondamenti

Si stima che, fino all'anno 2014, siano stati scoperti sul nostro pianeta un totale di 1.426.337 animali. Questo valore oscilla quasi giornalmente, poiché si stima anche che esistano quasi 8 milioni di specie di esseri viventi, di cui più di ¾ attendono di essere scoperti.

Dall'altro lato della medaglia, l'ONU riferisce che circa 150-200 specie si estinguono ogni 24 ore, un dato che compensa le 20.000 scoperte in media ogni anno. Tutte queste cifre indicano una verità innegabile: la realtà biologica del nostro pianeta è fluttuante e, da quando ci siamo dentro, sono cambiati il numero e le caratteristiche degli esseri viventi che ci accompagnano drasticamente.

Tutta questa variabilità genetica e comportamentale del pianeta non può essere spiegata senza concetti come la selezione naturale e la deriva. genetica, fatti che promuovono la presenza o la scomparsa di specie nel tempo, nonché cambiamenti nei loro meccanismi adattivo. Oggi vi spieghiamo di cosa si tratta speciazione simpatrica, il fenomeno che è presumibilmente il driver più importante quando si tratta della comparsa di nuove specie

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Come appaiono nuove specie?

Da un punto di vista biologico, Una specie è definita come un gruppo di individui che sono completamente fertili tra loro, ma isolati dall'incrocio con altri gruppi simili. per le sue proprietà fisiologiche. Se andiamo a una descrizione leggermente più evolutiva, possiamo dire che una specie è una singola linea di popolazioni. antenato-discendente che mantiene la propria identità rispetto ad altre linee e conserva le proprie tendenze evolutive e il proprio destino storico.

In breve: una specie è costituita da una o più popolazioni di esseri viventi in grado di riprodursi l'un l'altro, danno origine a prole fertile e che, inoltre, presentano un chiaro lignaggio filogenetico, condividendo un antenato comune. Sembra una definizione piuttosto stretta, giusto? Come possono allora apparire nuove specie?

I meccanismi della speciazione

La speciazione è nota come il processo mediante il quale una popolazione di una certa specie dà origine ad un'altra o ad altre popolazioni, riproduttivamente isolate dall'originale che, dopo un certo tempo, accumulano abbastanza differenze genetiche da non poter concepire una prole fertile con la popolazione originaria.

Ernst Mayr, un rinomato biologo evoluzionista del 20° secolo, postulò che ci sono due principali meccanismi di speciazione:

Evoluzione filetica: quando una specie E1, per un lungo periodo di tempo, diventa una specie E2 a causa di cambiamenti genetici.
Evoluzione per cladogenesi: nota anche come biforcazione, in questo caso una specie primordiale origina due o più derivati attraverso un processo di divergenza.

In modo che ci capiamo, nell'evoluzione filetica la specie originaria scompare per darne origine a una nuova, mentre nella variante cladogenesi l'originale non deve scomparire, ma piuttosto "biforcarsi" in nuovi taxa mediante differenziazione attraverso diversi meccanismi.

Cos'è la speciazione simpatrica?

È l'evoluzione per cladogenesi che ci interessa, poiché Affinché questa biforcazione avvenga tra due popolazioni di una specie, deve prima apparire una barriera che impedisca loro di entrare in contatto. La speciazione allopatrica è la rappresentazione più chiara di questo processo perché, in essa, appare letteralmente una barriera geografia (un fiume, una montagna o una separazione di placche tettoniche, per esempio) che rende impossibile il contatto tra i due popolazioni.

La speciazione simpatrica è un po' più difficile da capire, poiché in questo caso non c'è barriera tangibile e osservabile in prima istanza che rende impossibile il contatto tra individui della stessa specie e popolazione. Sono ipotizzati diversi meccanismi attraverso i quali questi isolati “non fisici” possono apparire e, tra questi, sono i seguenti.

1. Speciazione simpatrica per specializzazione: un chiaro esempio

Non vogliamo entrare in conglomerati genetici ma, in maniera molto generale, possiamo dire che questo postulato si basa sul fatto che potrebbero esserci alleli per un gene che codificano comportamenti più o meno riusciti di fronte a determinati eventi. Ad esempio, una popolazione di insetti può avere un allele A1 che li specializza a consumarne alcuni piante, mentre la mutazione dell'allele A2 risulta essere più efficace quando si tratta di predare altre animali.

Poiché questa informazione genetica è ereditabile dai genitori alla prole, e in determinate condizioni, ci si può aspettare che gli individui A2 finiscano per presentando una differenziazione comportamentale sufficiente rispetto all'A1 per dare origine a specie diverse dopo un lungo periodo di tempo. Entrambe le popolazioni finiranno per sfruttare nicchie diverse e accumulare adattamenti molto diversi, motivo per cui che non necessita di uno spazio fisico che produca isolamento geografico per dare origine a due specie diverso.

2. Poliploidia e ibridazione

Questi eventi sono molto comuni nel mondo delle piante, ma si verificano anche negli animali. Nel caso della poliploidia, stiamo parlando un aumento del numero di cromosomi in una popolazione a livello cellulare. Ad esempio, la meiosi provoca la formazione di cellule aploidi (n), che sono le uova e lo sperma, i cui la fusione darà origine a uno zigote diploide (2n), come noi umani siamo in tutto tranne che nelle cellule sessuale.

Se la normale disgiunzione non si verifica durante la meiosi, le cellule sessuali saranno diploidi (2n) e quindi lo zigote o l'individuo nato sarà tetraploide (4n). Come potete immaginare, questi individui discendenti saranno isolati riproduttivamente dai loro genitori e dalla popolazione originaria, ma potranno riprodursi tra di loro.

Per quanto riguarda l'ibridazione, in questo caso si può produrre un nuovo individuo da genitori di due specie diverse.. La maggior parte degli ibridi nel regno animale sono sterili ma, soprattutto nel caso delle piante, a volte anche questi possono essere riproduttivamente vitali tra di loro ma non possono riprodursi con nessuna delle due specie parentale. Così, da un quadro teorico, emergerebbe anche una nuova specie.

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3. Speciazione per cambio di tipo di riproduzione

La comparsa di linee asessuate da linee sessuali nella stessa popolazione porta automaticamente all'indipendenza evolutiva., motivo per cui questo meccanismo può essere considerato un tipo di speciazione simpatrica istantanea.

Esistono casi di lucertole e salamandre in cui è stato documentato questo tipo di speciazione, poiché una volta scelto il percorso asessuale, in alcuni casi non è più necessario scambiare con la popolazione le informazioni genetiche che la riproduzione comporta primordiale. Di nuovo, tutto questo è molto più osservabile e comune nelle piante che nel resto dei phyla.

4. Speciazione simpatrica per selezione dirompente

In questo caso si parla di qualcosa di molto simile alla speciazione simpatrica per specializzazione, ma si possono dare alcuni significati rispetto a questo termine. La selezione dirompente fa sì che, nella stessa popolazione, alcuni individui si adattino a sfruttare una nicchia, mentre altri prendono una strada completamente diversa.

Ad esempio, supponiamo che in una popolazione di uccelli la loro preda cominci a scomparire dall'ambiente per motivi X o Y, poiché gli ecosistemi non sono stagni. Di fronte a questa esigenza, e almeno sulla carta, ci si aspetterebbe che un gruppo di questa popolazione si allontani dall'altro a un livello comportamentali per favorire la permanenza della specie e che gli individui della stessa non "calpestino" i loro bisogni Essi. Pertanto, alcuni uccelli potrebbero adattarsi alla caccia notturna e altri durante il giorno.

Potete già immaginare tutto ciò che questo comporta: in pratica, gli individui di una stessa popolazione difficilmente entrerebbero in contatto: alcuni vivrebbero di giorno e altri di notte. Alla fine, il numero di adattamenti diversi e di isolamento riproduttivo è tale in entrambe le popolazioni che, nello stesso spazio, due specie finiscono per emergere senza alcuna barriera fisica.

Riepilogo

Nei fondamenti della biologia evoluzionistica sta la concezione che la speciazione allopatrica (ricordiamo: differenziazione di due popolazioni per un barriera geografica) è il meccanismo di speciazione più importante, poiché in fondo è quello che si può osservare in modo tangibile attraverso gli occhi umani. Con il progresso della scienza e lo sviluppo dei test genetici, molti biologi del 20° secolo si sono trovati in errore.

Oggi si ritiene che la speciazione simpatrica spieghi la variazione biologica molto meglio di quella allopatrica, poiché ci sono molti meccanismi di isolamento riproduttivo che non passano attraverso una barriera fisica tangibile. Questo non vuol dire che la speciazione allopatrica non abbia svolto il suo lavoro nel corso dei secoli, ma piuttosto che la sua importanza è stata probabilmente sopravvalutata.

Ci auguriamo che la speciazione simpatrica vi sia diventata chiara in questo senso, poiché siamo di fronte a un fenomeno alquanto difficile da comprendere, poiché avviene attraverso meccanismi non osservabili. Se vogliamo che tu mantenga un'idea di tutto questo ipotetico e conglomerato terminologico, questo è il seguente: a volte non è necessaria una barriera fisica affinché due popolazioni si distinguano in due specie diverso. Semplice come quella.

Riferimenti bibliografici:

Garcia, E. C. (2012). Meccanismi di speciazione ecologica nelle piante e negli animali. Rivista biologica del DES Scienze biologiche agricole, 14(2), 7-13.
Gutiérrez, L. M. H. speciazione biologica.
Lasserre, D. F. Speciazione simpatrica e sue implicazioni genetiche e morfologiche nei moscerini della frutta.
Perfetti, F. (2002). Speciazione: modi e meccanismi. Soler M., Evoluzione: le basi della biologia. Progetto Sud. Spagna.