Sobre aislamiento reproductivo y especiación alopátrica

El concepto de especie ha sido gratamente ampliado con los últimos escritos, quedando por el momento limitado a; organismo o individuo que comparten rasgos similares o idénticos capaces de reproducirse, entendiendo que la prole es fértil, y que además está aislado reproductivamente de otras poblaciones biológicas. Partiendo de este concepto, es plausible mencionar que el flujo genético entre la población biológica es reforzado por otras barreras reproductivas. Esta definición, se refiere al concepto de especie biológico.

Un ejemplo y agregado a los tipos de aislamiento reproductivos precigóticos, son los casos en los cuales animales o plantas no pueden aparearse entre diferentes especies por un tipo de barrera precigotica llamada, aislamiento mecánica. En este tipo, es posible observar en la naturaleza que morfologías del aparato reproductor no compaginan entre diferentes poblaciones biológicas, dando como resultado que no puedan reproducirse. Tenemos los casos más conocidos para los géneros de la mosca Drosophila, un ejemplo son las poblaciones de Drosophila pseudoosbcura y Drosophila melanogaster. También, es posible encontrar especies de gusano de tabaco y gusano de algodón intentando reproducirse o más bien aparearse pero sus genitales quedan atascados.

A pesar de este punto hay reportes de muchos peces e insectos que copulan teniendo aparato reproductor muy distintos Por ello, algunos otorgan a esta barrera precigotico un rol secundario.

El caso de las plantas con flores que deben transportar su polen a través de agentes polinizadores, como murciélagos, insectos o cualquier otro, bajo el criterio de enviar su polen entre las diferentes poblaciones de plantas es considerado como un tipo de barrera precigotica mecánica. Mientras que desde el punto de vista, donde el animal escoge la estructura floral es considerado etológico, puesto que depende del comportamiento de él para elegir a la planta, el cual puede ser incentivado por determinadas razones.

 A pesar de esta distinción, otros autores destacan que este tipo de aislamiento es denominado como barrera o aislamiento por polinizadores. Este caso, es reconocido por plantas como las del genero Daphne, donde es posible detectar tres especies con aromas diferentes para atraer animales en específicos, por ejemplo Daphne alpina olor de vainilla, Daphne striata olor a lila, Daphne philippi olor a violeta. A la par, tenemos el caso de la especie Bombus bifarius que al interactuar con las poblaciones de plantas Pedicularis  groenlandica y Pedicularis attolens, el polen es adherido a diferentes partes del cuerpo, para el primero el polen se pega en el abdomen y la para el segundo en la cabeza, de tal manera, es complicado el híbrido por parte de esta relación especifica. Además, podemos encontrar a las famosas orquídeas del genero Ophrys, las cuales presentan características fenotípicas muy coloridos recuerdan a una avispas, así los machos se acercan para aparearse pero no es el final que estos animales esperan, mientras que para las plantas si, debido que logran enviar el polen.

Tal como están leyendo, es posible notar una variedad de mecanismos evolutivos para reforzar el aislamiento reproductivo. Ahora bien, es sabido que todas las poblaciones biológicas están distribuidas en la tierra, y cuando algunas de estas poblaciones son separas posiblemente por medio de eventos catastróficos como un tsunami o una erupción volcánica, o a través de eventos graduales como el istmo de panamá, puede llegar a generar barreras geográficas entre las mismas poblaciones biológicas. Dichas barreras tienden a aislar a las poblaciones biológicas, para que probablemente ocurra una especiación.

En este sentido, se han propuesto varios modelos para explicar la especiación, es decir la formación de nuevas especies, tomando como criterio la interrupción del intercambio de genes entre poblaciones biológicas. Uno de estos modelos es la especiación alopátrica.

Cuando el conjunto de la misma especie, es decir una población biológica, presenta una barrera geográfica con tanta amplitud que las poblaciones llegan a aislarse reproductivamente, interrumpiendo el flujo de genes, estamos en presencia del modelo de especiación alopátrica. Siguiendo este orden de ideas, es notable que los patrones biogeográficos de las especies, mayormente tiendan a beneficiar los numerosos casos de especiación, la distribución de los distintos organismos en el planeta tierra, permite una interacción con diversos hábitats, relaciones bióticas, nichos ecológicos que pueden llegar a establecerse.

Bajo este contexto, es notable que la fragmentación en unas zonas geográficas en las cuales están distribuidas las especies pueda llegar determinar un impedimento para el flujo de genes. En otras palabras, el patrón de distribución (fragmentación biogeográfica) beneficia a una evolución divergente, formando nuevas especies. Todo ello, cuando el aislamiento geográfico, conlleva a un cese en el flujo génico. Y, cuando las especies lleguen a estar próximas o en contacto, esta barrera reproductiva todavía debe estar presente, dando como resultado dos especies diferentes. 

Sin embargo, supongamos el caso que la población biológica no llega a completar el mecanismo de aislamiento. Si este es el caso, es posible determinar 3 escenarios:

1.- Formación de híbridos; un flujo de genes eficaz para unir a ambas especies en una sola. De tal menara, no hay especiación. Pongamos a los insectos, los cuales han sido objeto de estudio en estos escritos, como es sabido cada uno de ellos tienen marcado un refuerzo de aislamiento precigótico para poder decir que son de especies diferentes. Pero si hipotéticamente, una Especie de Insecto perteneciente a una población llamada A (especies A) presenta una barrera geográfica, en la cual fueron aisladas las poblaciones con tanta amplitud que se desarrolló otra población, que vamos a llamar B (especies B).  En este escenario, ambas poblaciones llegan a estar en contacto puesto que posiblemente sean próximas, y si no hay un demarcado un o unos aislamiento reproductivo entre las poblaciones, estas pueden llegar a reproducirse dejando descendencia vigorosa. Y como fue dicho, en este escenario no estaríamos hablando de especiación.

2.- Presencia de las especies. El mecanismo de aislamiento reproductivo está presente entre las especies, sin embargo estas no pueden coexistir. Todo esto, es resultado probablemente por la competencia por algún recurso, llegando a ocurrir un desplazamiento de una especie por otra.

3.- Reforzamiento del aislamiento reproductivo en el contacto secundario, la hipótesis del reforzamiento o refuerzo. Este marco teórico propone que en caso que dos poblaciones biológicas relacionadas logren estar en contacto, aparecerá una barrera precigótica, para evitar el desarrollo de hibridación con una baja eficacia biológica. Un ejemplo conocido sigue así; Tenemos una especie que vamos a llamar C la cual está relacionada con otra llamada D, ambas están próximas en un hábitat por lo cual es común que estén en contacto. Cuando se aparear logran tener una prole híbrida con una eficacia biológica baja, que vamos a llamar CD. Ahora bien, cada población biológica C y D, tienen individuos de dos tipos, aquellas que tienden a copular con su misma especie y aquellas tienden a aparearse con los de la otra especie. Para este caso, debemos considerar la posibilidad de genes que expresan una conducta afín con el apareamiento con otra especie, estos genes siendo pocos eficaces biológicamente, van a tender a desaparecer, obteniendo solo a individuos que se reproduzcan con su propia especie, de tal manera se completa el aislamiento reproductivo. 

Para el próximo escrito, voy a continuar con el reforzamiento de igual manera trataré sobre los modelos para explicar la especiación alopátrica, el desplazamiento de caracteres y otras cosas más referidas a la especiación.