Speciazione: cos'è e come si sviluppa nell'evoluzione biologica

Da un punto di vista biologico, la speciazione è un processo mediante il quale una certa specie dà origine ad un'altra o ad altre specie.

Dobbiamo tenere presente che questo processo è attivo da 3.800 milioni di anni, e quindi, no È una sorpresa che gli scienziati stimino che ci siano quasi 8 milioni di specie animali nel nostro paese. pianeta. Fino al 2014, secondo fonti bibliografiche, gli esseri umani avevano descritto solo 1.426.337 di tutti questi animali, per quanto riguarda la biodiversità abbiamo solo scalfito la punta del iceberg.

Qualsiasi biologo evoluzionista affermerà con sicurezza che la speciazione è un processo affascinante per non dire altro., e non è da meno, perché il tempo fa da motore di cambiamento sotto il nostro stesso sguardo. Se vuoi saperne di più su questo affascinante meccanismo evolutivo, ti invitiamo a continuare a leggere.

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Speciazione: la vita genera la vita

Per comprendere questo concetto nella sua interezza, è necessario prima definire cosa sia una specie. Per non entrare a pieno in una lezione di biologia di base, ci limiteremo a dire che

una specie è un gruppo di popolazioni naturali i cui individui possono incrociarsi tra loro e produrre prole fertile.

Non importa quanto sia grande la somiglianza fenotipica (cioè le caratteristiche morfologiche) tra due esseri viventi, se questi non possono dare origine a discendenti o sono tutti sterili, dobbiamo presumere che siano specie diverso. È il caso del mulo, ad esempio, un ibrido tra cavalla e asino che è sterile.

Se concediamo un prisma più evolutivo al concetto, vedremo che le specie sono gruppi di organismi riproduttivamente omogenei ma in nessun caso sono a tenuta stagna. Gli animali interagiscono con l'ambiente in un dato tempo e spazio, motivo per cui subiscono molteplici modifiche nel corso della loro storia.

Oggi emergono sempre più specie di quelle che prima si consideravano singole. Ad esempio, si scopre che la salamandra gigante Andrias davidianus Non è solo una specie, ma comprende almeno tre specie diverse. Questa scoperta è stata fatta nel 2019, questo significa che abbiamo osservato un processo di speciazione in meno di 100 anni, tra la sua descrizione e differenziazione?

Per quanto triste possa sembrare, no l'evoluzione non va così veloce nella stragrande maggioranza dei casi. Ogni giorno disponiamo di strumenti genetici più sofisticati, che ci consentono di differenziare i gruppi animali a livello molecolare al di là del loro aspetto fisico ed ecologia.

Pertanto, è noto come speciazione quando processo mediante il quale una popolazione di una specie specifica ne dà origine ad un'altra o ad altre diverse, che accumuleranno differenze genetiche tra loro nel tempo fino a quando non potranno essere considerati diversi. Ci sono due significati per questo termine:

• Evoluzione filetica o anagenesi, quando un'intera specie cambia gradualmente nel tempo (un antenato, un discendente).
• Evoluzione per cladogenesi, in cui un lignaggio ancestrale è diviso in diversi fratelli in evoluzione indipendente (un antenato, diversi discendenti).

Una volta che abbiamo descritto cos'è una specie e perché negli ultimi tempi ne sono emerse così tante, è tempo di rispondere a tutti i dubbi sulla speciazione. Il primo di loro? Beh, come viene prodotto, ovviamente.

meccanismi

L'isolamento geografico svolge un ruolo essenziale in molti processi di speciazione, poiché la mancanza di contatto fisico tra animali favorisce un incrocio tra popolazioni separate e sempre più isolate geneticamente. Eppure non è l'unico. Successivamente, presentiamo i vari meccanismi di questo processo.

1. allopatrico

Torniamo alla radice etimologica della parola per comprendere il processo che stiamo affrontando. "Alo" significa "dall'altra parte" e "pátrica", patria. Se la patria è dall'altra parte, allora parleremo di una specie geograficamente separata.

Quando si verifica un evento naturale (ad esempio l'innalzamento del livello del mare) che separa permanentemente la stessa popolazione, gli effetti delle mutazioni indipendenti e della selezione naturale sulle mutazioni risultanti porteranno a variazioni che finirà per differenziarli completamente.

Questi effetti sono molto più evidenti se una delle popolazioni si trova in un ambiente con nuove esigenze rispetto all'habitat precedente. Ad esempio, se da una parte del fiume impossibile da attraversare ci sono solo uccelli disponibili come preda e dall'altra topi, è chiaro che saranno selezionati gli individui della popolazione che si adattano meglio alla caccia dei loro animali. dighe.

È importante notare che l'evoluzione degli esseri viventi non è un meccanismo pensante: Le mutazioni sono casuali, alcune buone e altre cattive. Quelli che generano un vantaggio evolutivo sono quelli che finiscono per fissarsi nella popolazione, poiché gli individui che li presentano hanno più successo e danno origine alla prole, permettendo loro di essere ereditati.

2. peripatrica

"Peri" significa "intorno", e pátrica, "patria". Quindi, in questo processo di speciazione che stiamo affrontando una popolazione che differisce da un'altra alla periferia del suo areale. Questi processi sono associati, in molti casi, alla dispersione e alla colonizzazione. Ad esempio, se una popolazione centrale di una specie monopolizza tutte le risorse dell'ambiente, è naturale pensare che certi individui possano venire ad occupare aree limitrofe per non competere direttamente con i loro gente simile mentalmente.

A seconda della distanza geografica e delle nuove esigenze di questo ambiente, le due popolazioni possono raggiungere differenziarsi geneticamente abbastanza da non essere considerati la stessa specie dopo molti anni.

3. simpatrica

"Sim" significa unione. In questo caso si tratta di popolazioni che differiscono fino a raggiungere l'indipendenza evolutiva nello stesso spazio geografico. Questo di solito è associato allo sfruttamento di diverse nicchie ecologiche all'interno dello stesso ambiente, che promuove lo sviluppo di meccanismi di isolamento riproduttivo. Facciamo un esempio:

Se si scopre che all'interno di una popolazione di pipistrelli i meno adatti non sono in grado di cacciare insetti di notte, allora i loro congeneri più preparati prendono tutto il loro cibo, teoricamente è possibile che cerchino lo sfruttamento del nuovo nicchie. Se questi iniziano a vivere di giorno e cacciano in questo momento, naturalmente, interagiranno tra loro e si riprodurranno solo durante il giorno mentre gli altri vivranno di notte.

Questa barriera comportamentale, a lungo termine, sarebbe un meccanismo di isolamento evolutivo. I pipistrelli diurni ei pipistrelli notturni interagirebbero solo tra coloro che condividono le loro abitudini, sviluppandosi sempre più indipendentemente davanti all'ambiente che dominano.

4. parapatrico

"Stop" insieme. In questo caso si verifica una speciazione in popolazioni che condividono un'area geografica con distribuzione continua nello spazio. Si tratta di un punto relativamente intermedio tra i concetti sopra menzionati, poiché il flusso genico tra le popolazioni è migliore che nella variante simpatrica ma maggiore che in quella allopatrica.

Siamo di fronte a un termine relativamente conflittuale, poiché l'evidenza empirica di questo processo può essere alquanto ambigua. Pertanto, non ci soffermeremo più su questo.

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Questione di spazio o no?

Come abbiamo detto prima e abbiamo potuto vedere in queste righe, l'isolamento geografico è un fattore essenziale di differenziazione tra le popolazioni, ma non l'unico:

• Isolamento ecologico: esigenze di illuminazione, umidità e altre varianti differenti all'interno dello stesso ecosistema.
• Isolamento etologico: differenze comportamentali che fungono da barriera all'interazione.
• Isolamento sessuale: quando vi sono variazioni negli organi riproduttivi o nella morfologia dei gameti.
• Isolamento genetico: variazioni cromosomiche che producono sterilità o mancanza di vitalità degli ibridi.

Così che, non tutto dipende da una barriera geografica. Il semplice fatto che un certo settore della popolazione di una specie sviluppi un comportamento ostile arbitrario nei confronti degli altri della sua specie, teoricamente potrebbe già essere una barriera abbastanza grande da causare una diminuzione del flusso genico, promuovendo la differenziazione in specie diverso.

Conclusioni

Come vi abbiamo mostrato, la speciazione è un affascinante processo attraverso il quale si è prodotta l'immensa biodiversità che oggi si può trovare sul pianeta Terra. La divergenza è un processo comune nel mondo naturale, poiché l'ambiente sta cambiando e sono necessari diversi adattamenti di fronte alle nuove sfide.

Di fronte ai cambiamenti, la sopravvivenza ha la precedenza su qualsiasi precedente relazione di parentela. Gli esseri viventi hanno un solo obiettivo nella vita: continuare il loro lignaggio genetico e faranno tutto il possibile. riprodursi prima di morire, anche se questo comporta isolarsi dal resto dei loro parenti in a permanente.

Riferimenti bibliografici:

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• Turvey, S. T., Marr, M. M., Barnes, I., Brace, S., Tapley, B., Murphy, R. W.,... & Cunningham, A. PER. (2019). Le collezioni museali storiche chiariscono la storia evolutiva del pianto] ( http://)ptic radiazioni di specie nei più grandi anfibi del mondo. Ecologia ed evoluzione, 9 (18), 10070-10084.