Speciazione allopatrica: cos'è, tipologie, caratteristiche ed esempi

Da un punto di vista biologico, una specie è definita come un gruppo di popolazioni naturali i cui membri possono riprodursi. tra di loro e producono prole fertile, ma non possono farlo in circostanze normali con popolazioni di altre specie diverso.

L'asse centrale della specie è l'unità riproduttiva: se due individui danno origine a una prole fertile, possiamo affermare che entrambi i genitori sono inclusi nella stessa specie (con poche eccezioni).

Finora, gli esseri umani hanno classificato circa 1,3 milioni di specie di esseri viventi, con un totale di 229 nuove scoperte nel 2018. C'è ancora molta strada da fare tassonomicamente parlando, dal momento che si stima che l'86% degli esseri viventi sulla terraferma e il 91% degli esseri marini rimangano sconosciuti alla scienza.

Queste cifre esorbitanti ci fanno porre la seguente domanda: come sono nate così tante specie nel corso della storia evolutiva? Oggi vi diamo una risposta parziale a questa domanda, poiché stiamo parlando di speciazione, concentrandoci sulla sua variante allopatrica. Quindi resta con noi

processo di speciazione allopatrica È affascinante, a dir poco, e spiega anche parte della variabilità biologica presente sulla Terra. Nelle righe che seguono descriviamo parte del miracolo della vita, che si dice presto.

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Cos'è la speciazione?

Definire il concetto di speciazione allopatrica senza prima inserirlo nell'ombrello della generalità è come iniziare a costruire una casa dal tetto. Pertanto, inizieremo dicendo questo La speciazione è un processo mediante il quale una certa popolazione di una specie ne dà origine a una nuova che non può scambiare i propri geni con la popolazione originaria..

È un meccanismo che promuove l'emergere di nuove linee evolutive e che, in tutto 3,8 miliardi di anni in azione, ci ha dato migliaia e migliaia di specie in tutti i regni degli esseri vivo. L'albero della vita e le sue ramificazioni, quindi, sono il prodotto della differenziazione e dell'isolamento tra animali e altri taxa.

Secondo Ernst Mayr (noto biologo e tassonomo contemporaneo) le specie hanno origine in due modi diversi:

• Evoluzione filetica: quando una specie E1 si trasforma nel tempo in una specie E2 come conseguenza dell'accumulo di cambiamenti nei suoi geni.
• Evoluzione per cladogenesi: una specie E1 genera una o più specie e2, e3, e4 o eX attraverso un processo di divergenza di popolazione.

È il secondo punto, l'evoluzione per cladogenesi, che ci interessa oggi. A loro volta, si possono distinguere diversi tipi di speciazione. Te lo diremo brevemente di seguito:

• Per ibridazione: l'incrocio riproduttivo tra due specie finisce per darne origine a una nuova isolata riproduttivamente dai genitori. Comune nelle piante.
• Per divergenza istantanea: poliploidia e cromosomica. Non ci soffermeremo sulle sue peculiarità dovute alla complessità terminologica.
• Per divergenza graduale: speciazione allopatrica, peripatrica, simpatrica, quantistica e parapatrica.

Potrebbe essere vertiginoso conoscere così tanti termini in un momento, ma non preoccuparti, perché tutto sarà più chiaro nelle righe seguenti. L'idea generale è che il processo di speciazione non è prodotto solo dall'isolamento geografico tra le popolazioni animali in tempi molto lunghi, poiché anche le barriere genetiche e comportamentali e le ibridazioni svolgono un ruolo essenziale, tra molti altri cose.

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Cos'è la speciazione allopatrica?

Senza ulteriori indugi definiamo la speciazione allopatrica come quello prodotto da una barriera geografica che impedisce il flusso genico tra due popolazioni. È un fenomeno estrinseco all'organismo, poiché non sono i suoi adattamenti iniziali, né il suo comportamento, né altri fattori interni che favoriscono la speciazione. Sorge semplicemente una barriera insormontabile che separa un nucleo di popolazione in due o più che gli esseri viventi non possono superare.

Per questo motivo, allopatria e isolamento geografico sono termini intercambiabili. Vi mostriamo il meccanismo d'azione di questo processo di differenziazione evolutiva con un semplice esempio.

Un esempio pratico: coleotteri e fiumi

Immagina che in una popolazione di coleotteri con una vasta area domestica vedano la loro area domestica tagliata a metà da un fiume. Una parte della popolazione rimarrà su un lato dell'ondata d'acqua, mentre l'altra sarà isolata completamente dal primordiale non avendo questi meccanismi di adattamento degli invertebrati per nuotare nell'acqua e attraversare il fiume.

Nel modello più tipico di speciazione allopatrica, ciascuna delle "sponde" del fiume presenterà esigenze diverse.. Pertanto, nel corso delle generazioni, la selezione naturale agirà in modo diverso in ciascuno dei gruppi di popolazione, selezionando diverse mutazioni che massimizzino la probabilità di sopravvivenza della specie nella nuova nicchia creata in ognuna caso. Alla fine, i cambiamenti adattativi tra gli individui saranno così diversi tra le due popolazioni che la riproduzione diventa impossibile.

Ora immagina che il fiume scompaia. Le popolazioni del versante orientale hanno sviluppato ali per sfuggire a un numero di pericolosi predatori e questo ha naturalmente causato un cambiamento nel modello corporeo degli individui.

D'altra parte, la popolazione occidentale ha subito importanti cambiamenti morfologici nelle estremità precedenti migliaia di anni di separazione, poiché la loro unica fonte di cibo era metropolitana. La divergenza genetica è tale che, anche se le due popolazioni si rincontrano, non possono più riprodursi tra loro. Tombola: abbiamo due specie diverse dove prima ce n'era solo una.

Va notato che questo è un esempio di "libro tipico", poiché in realtà la barriera geografica può presentare certa porosità e alcuni individui delle popolazioni possono riprodursi tra loro nel corso degli anni. anni. L'importante è che il flusso genico sia notevolmente ridotto, ma non deve scomparire del tutto.

Tipi di speciazione allopatrica

Una volta chiarito il termine con un esempio più che visibile (o così speriamo), possiamo chiudere questo spazio spiegando che esistono due tipi principali di speciazione allopatrica. Questi sono i seguenti.

1. Speciazione allopatrica vicariante o dicopatrica

Questo modello si applica quando una specie si divide in due grandi popolazioni, ad esempio per un movimento tettonico di placche che separa due continenti. Si tratta di un meccanismo “su larga scala” che permette alla selezione naturale di agire in modi diversi tra le due popolazioni separate.

2. speciazione peripatrica allopatrica

Questo modello comporta la separazione di una piccola popolazione da una molto più grande. Ci sono alcuni professionisti che sostengono che non c'è differenza tra i modelli peripatrico e dicopatrico, ma quelli che li considerano due entità Autori separati sostengono che le forze di selezione sono diverse tra popolazioni piccole e grandi, motivo per cui il processo lo è davvero distinto.

Ad esempio, la piccola popolazione non è solo soggetta a pressioni selettive e alla selezione naturale. Un numero ridotto di individui favorisce l'azione della deriva genetica, cioè la fluttuazione dei geni nella popolazione dovuta al caso.

Riprendendo il filo del discorso del caso precedente, diciamo che 10 coleotteri si separano da una parte del fiume e 300 dall'altra. Si scopre che ⅓ di loro, in generale, sono bianchi e il resto è verde. Se un grande mammifero calpesta per caso 3 coleotteri bianchi nella piccola popolazione, il genotipo bianco può essere perso per sempre.

Nel frattempo, se questo animale all'oscuro uccide inavvertitamente 3 coleotteri bianchi con un passo nella grande popolazione, ci sono ancora altri 97 portatori del gene "bianco". Pertanto, le forze di selezione sarebbero piuttosto diverse in entrambi i nuclei e quello più piccolo risentirebbe sempre di più degli effetti della casualità ambientale.

Riepilogo

Come hai visto, la speciazione allopatrica è un processo affascinante che È caratterizzato dalla differenziazione di due o più popolazioni di una specie a causa di una barriera geografica che rende impossibile il corretto flusso genico..

Tuttavia, questo non vuol dire che tutte le popolazioni frammentate si tradurranno in nuove specie. Sicuramente e fuori carta, se si separano 10 coleotteri da un gruppo di 300, la nuova popolazione finirebbe per scomparire per predazione o mancanza di risorse senza dare inizio al processo di cladogenesi.

Inoltre, per molto tempo la speciazione allopatrica è stata considerata la più importante di tutte, poiché cosa c'è di più potente di una barriera fisica insormontabile? I progressi nello studio e nell'uso della genetica hanno dimostrato che questo postulato è falso: la speciazione simpatrica, quella che avviene senza isolamento geografico, è molto più comune. Dovrete attendere future occasioni per spiegarvi questo concetto, senza dubbio affascinante quanto quello qui narrato.

Riferimenti bibliografici:

• Speciazione, bioinformatica.uab.cat.
• Speciazione, Università Complutense di Madrid.
• Speciazione allopatrica, Capire l'evoluzione. Università di Berkeley.