especiación alopátrica
N. definición: una especiación en la que las poblaciones biológicas están físicamente aisladas por una barrera extrínseca y evolucionan aislamiento reproductivo intrínseco (genético)
tabla de contenidos
podemos definir la especiación como un proceso por el cual el nuevo grupo de organismos genéticamente independientes se forman a través del proceso de evolución., En otra definición, la especiación se explica como el proceso por el cual la población genéticamente homogénea se divide en varias poblaciones que sufren diferenciación genética y aislamiento reproductivo. Por lo tanto, se puede deducir que el aislamiento biogeográfico conduce a la formación de una nueva especie a través de la especiación.
El aislamiento geográfico significa separación debido a cambios geográficos o migración de algunos miembros de la especie, mientras que otros permanecieron en el punto de origen., Los ejemplos de aislamiento geográfico también incluyen un escenario en el que una población migró a una isla separada de la población continental. Estas dos poblaciones evolucionarán por separado.
definición de especiación alopátrica
alopátrica es una palabra griega. Alopátrica significa «geográfico». La especiación alopátrica también se denomina especiación geográfica, modelo de mancuernas y especiación vicariante. Entonces, ¿cómo podemos definir la especiación alopátrica?, En palabras simples, se refiere a la especiación que se produjo entre dos poblaciones de la misma especie que se habían aislado entre sí debido a las barreras geográficas. La especiación es un proceso gradual por el cual las poblaciones evolucionan en nuevas especies.
las ventajas de la especiación incluyen que enseña a los organismos a mantenerse bajo condiciones ambientales severas y se mantiene el equilibrio ecológico de los componentes abióticos y bióticos. Por otro lado, las desventajas de la especiación incluyen que sus datos no pueden obtenerse a partir de combustibles fósiles., Además, todo el proceso de especiación está ausente en las especies asexuales y solo puede aplicarse a las poblaciones y comunidades que se encuentran en total aislamiento geográfico. (Shapiro et al., 2016)
Hay muchas maneras en que el proceso de especiación ocurre. El origen de nuevas especies a partir de la antigua a lo largo del tiempo y la multiplicación de especies en las que una sola especie se divide en varias son dos de las formas de especiación más citadas.,
la especiación se ha observado como un proceso de tres etapas:
- los aislamientos rápidos de la especie
- La divergencia en las individualidades de las poblaciones que se separan
- La última etapa, las especies mantienen el aislamiento y se reproducen
Los estudios recientes muestran que los dos primeros pasos tienen lugar al mismo tiempo y, por lo tanto, allanando el camino para la tercera etapa.,
Causas de la Especiación
Muchas de las causas son responsables del proceso de especiación. La selección Natural, la deriva genética, la migración, las mutaciones cromosómicas, las causas naturales y la reducción del flujo genético son algunas de las causas notables.,
en la selección natural, varios individuos a veces desarrollan algunas características distintas que se pasan de una generación a otra, mientras que en la deriva genética el cambio aleatorio ocurre en las frecuencias alélicas en la población.
aunque la deriva genética es una causa importante de especiación, algunos científicos argumentan que tal proceso no es la causa de la especiación, sino que resulta en la evolución.,
Hay muchos casos en los que las especies tienden a migrar de un lugar determinado a otro en busca de alimento y refugio; por lo tanto, acumulan algunas características diversas que causan especiación en las próximas generaciones.
en mutaciones cromosómicas, causas naturales y reducción del flujo genético, la especiación ocurre debido a la progresión de las mutaciones cromosómicas, la aparición de eventos naturales como una inundación que divide las especies en dos, y la rápida reducción del flujo de genes, respectivamente.,
cuatro tipos de especiación
Los tipos y clasificaciones de la especiación se basan en el hecho de que la separación geográfica de la población que vive en esa área en particular durante edades contribuye al proceso de mejora en los genes y, en última instancia, da lugar a nuevas especies. Por lo tanto, sobre la base de dicha idea, la especiación se divide en cuatro tipos., Son:
- especiación alopátrica
- especiación simpátrica
- especiación Peripátrica
- especiación Parapátrica
Los detalles de los cuatro tipos de especiación se pueden ver en la Figura 1. Además, los detalles del proceso con pasos individuales también se han elaborado en la Figura 1.
la Especiación Alopátrica (Biología)
En la biología, el tipo de especiación que ocurre cuando dos originales de poblaciones de la misma especie y características se separan el uno del otro debido a la geografía de las alteraciones que se llama especiación alopátrica, y la población que los cambios se denominan alopátrica poblaciones., En tal modo de especiación, el aislamiento ocurre debido a la existencia de barreras físicas, como ríos, desiertos, distancias considerables o montañas. Estas barreras físicas les impiden el apareamiento regular, por lo que se causa un linaje para especiarse.
el modelo para la especiación alopátrica fue estudiado y luego presentado por Ernst Mayr a principios del siglo XIX. La idea detrás del trabajo del modelo de Mayr era que cuando las poblaciones más grandes se dividen en grupos más pequeños de poblaciones debido a ciertas barreras geográficas, se produce el surgimiento de nuevas especies., Por lo tanto, las especies en lugar de aparearse con sus razas originales comienzan a adaptarse a sus nuevos entornos, superando las diferencias y al final evolucionando hacia nuevas especies. Por lo tanto, la especiación alopátrica ocurre en tres fases., En la primera fase, las poblaciones se separan físicamente entre sí debido a alteraciones ambientales, la segunda fase de divergencia de las especies separadas ocurre a través de alteraciones en las tácticas de apareamiento y las condiciones del hábitat y, por último, se separan reproductivamente, lo que significa que no pueden cruzarse e intercambiar genes con sus poblaciones madre, sino que todo el proceso de especiación comienza en la nueva comunidad., Para los pasos elaborados de la especiación alopátrica, vaya a: pasos de la especiación alopátrica
toda la progresión de la especiación alopátrica se ha subdividido en dos modelos principales: vicarianza y peripátrica. La principal diferencia entre ambos modelos es el tamaño de su población y el mecanismo detrás del aislamiento geográfico. La alopatría y la vicarianza son las terminologías que se utilizan para explicar las relaciones de los organismos cuyos rangos no interactúan entre sí., El rango de término para un conjunto particular de especies se conoce a menudo como las áreas geográficas donde se encuentran esos organismos.
la especiación alopátrica del búho es un ejemplo de especiación alopátrica, como se muestra en la Figura 2. El búho manchado Mexicano y el búho manchado del Norte están separados por ríos, y por lo tanto aislados entre sí por una barrera geográfica dio lugar a la especiación alopátrica., Adquirieron características que difieren entre sí a medida que evolucionaron y se adaptaron de forma independiente a lo largo del tiempo, ya que habitaron diferentes ubicaciones geográficas con un clima y un ecosistema distintos. (Wang et al., 2016)
especiación simpátrica
la especiación simpátrica es el tipo de especiación en la que se forman nuevas especies para una población original que no está geográficamente aislada ni tiene barreras en ellas. Todo el concepto en el que las nuevas especies se originan a partir de las vidas que están presentes en áreas altamente superpuestas e indistinguibles hacen que la especiación simpátrica sea diferente de otros tipos de especiación., Además, en las bacterias, este tipo de especiación es muy común porque transfieren sus genes tanto dentro de su comunidad como a la descendencia cuando están en proceso de reproducción.
los científicos todavía están explorando las razones que son responsables de la especiación simpátrica porque no es muy común a diferencia de los tipos de especiación alopátrica, parapátrica y peripátrica. Sin embargo, algunos de sus ejemplos se pueden encontrar en la naturaleza., Por ejemplo, ocurre en insectos herbívoros cuando comienzan a alimentarse y aparearse en las nuevas plantas o cuando se introduce una nueva planta geográfica en su hábitat que les conviene bastante bien.
ejemplos de especiación simpátrica incluyen las moscas del gusano de la manzana que pusieron huevos hace alrededor de 200 años y se criaron solo en espinos, pero a partir de ahora, sus huevos pueden localizarse fácilmente tanto en manzanas domésticas como en espinos.
otro ejemplo es cíclidos, Amphilophous sp. (un tipo de pez) que se encuentra en el lago Apoyo presente en Nicaragua., Los investigadores analizaron de cerca dos especies de cíclidos que eran muy similares pero tenían ligeras variaciones en apariencia. Los científicos concluyeron que una especie de pez evolucionó para formar la otra recientemente, pero en términos más particulares, se cree que la especie de cíclidos evolucionó hace menos de diez mil años. (Richards et al. De 2019)
Alopátrica vs, especiación simpátrica
en la especiación alopátrica, el aislamiento geográfico es el factor clave, mientras que el requisito de aislamiento geográfico es menor en la especiación simpátrica. Del mismo modo, en el primer tipo de especiación, el método de selección es el método de diferenciación de selección natural, mientras que más tarde, el método de selección principal es la poliploidía., Además, todo el proceso de creación de nuevas especies es muy rápido en la especiación alopátrica y se puede encontrar tanto en plantas como en animales en comparación con la especiación simpátrica, donde el proceso de generación de nuevas especies es bajo y solo se puede encontrar en plantas.
especiación Peripátrica
la especiación Peripátrica es el tipo de especiación en la que los miembros de una misma comunidad, frontera o periferia y una población mayor se separan de ellos, y finalmente evolucionan como una especie separada con el tiempo., A veces se conoce como un tipo especial de especiación alopátrica cuando el tamaño de la subpoblación aislada disponible es relativamente pequeño. Por lo tanto, en tal especiación, el papel de la deriva genética es enorme, ya que actúa muy rápidamente en poblaciones más pequeñas. Así, el pequeño número de organismos que viven en esa área en particular a veces llevan los genes raros que se transfieren a toda la comunidad de nuevas especies, y por lo tanto bajo su influencia, se forma el conjunto de nuevas especies bajo la especiación peripátrica.,
El mosquito subterráneo de Londres perteneciente a la especie Culex pipiens, que se encontró en Londres, Reino Unido en el siglo XIX, era una variante del mosquito Culex pipiens. Petroica multicolor, un ave Australiana, es otro ejemplo de especiación peripátrica. (Colvin, A., 2018)
especiación Parapátrica
el tipo de especiación que ocurre cuando una cierta población de un cierto grupo de especies, en su mayoría separadas entre sí y tienen un área estrecha desde donde sus rangos pueden superponerse se llama separación parapátrica., La distribución desigual relativa de los miembros divididos en la subpoblación y las barreras tropológicas parciales son algunas de las razones detrás de este tipo de especiación.
la ocurrencia No aleatoria del apareamiento, la ocurrencia desigual del flujo génico y la ocurrencia de poblaciones tanto en rangos geográficos continuos como discontinuos son algunas de las características distintivas de la especiación parapátrica.,
la afiliación comparativa entre los organismos cuyos rangos no se superponen significativamente, pero son adyacentes entre sí se describen por las palabras «parapátrica» y «parapatría» en biogeografía. Además, se ha observado que aunque la población aquí es continua, se ha visto que la población no puede aparearse al azar.
Anthoxanthum odoratum, una especie de hierba bien conocida, es un ejemplo muy común de especiación parapátrica., Se ve que algunas de las especies de este tipo de hierba que viven al lado de las minas han creado la tolerancia al metal pesado en su naturaleza, mientras que las especies restantes que no se encuentran adyacentes a las millas no tienen esa tolerancia particular contra los metales pesados, pero al estar cerca de Otra, todavía existe la posibilidad de que ambas especies puedan acercarse, silenciarse, fertilizarse entre sí y, por lo tanto, pueden elevarse a un nuevo conjunto de especies con características avanzadas.,lting in reproductive isolation
Initial step of speciation: geographical barrier formation
Feature: New species geographically isolated from the original population
ejemplo: los pinzones de las Galápagos de Charles Darwin
coinhabits con la población original en la misma región geográfica
ejemplo: las plantas progenitoras producen crías poliploides., Por lo tanto, los descendientes viven en el mismo ambiente que sus padres, pero están aislados reproductivamente.
paso inicial de especiación: nuevo nicho ecológico
característica: las nuevas especies adquirieron un nuevo nicho adyacente al nicho del Padre., Debido a que solo están parcialmente separadas, las dos especies todavía pueden entrar en contacto de vez en cuando cruzando la barrera hasta que se alcanza el aislamiento reproductivo.
Ejemplo: salamandras Ensatina en el Valle Central en California
paso inicial de especiación: nuevo nicho ecológico
característica: nuevas especies adquirieron un nicho nuevo o aislado, P., un nuevo hábitat dentro de la misma área geográfica de la especie original (ancestral). Similar a la especiación alopátrica, pero implica una unidad relativamente más pequeña.,ntered en el Londres Undgerground en el siglo 19
los Pasos de la Especiación Alopátrica
es un hecho muy conocido que antes de que el proceso de especiación ocurrido, había una población de organismos que tenían las mismas características, y tenían toda la libertad para aparearse con otros libremente y con éxito., Por lo tanto, siempre había el mismo conjunto de individuos viviendo en un hábitat. Como se describió anteriormente, la razón principal detrás de la especiación alopátrica es la barrera geográfica que se crea entre la población de la misma individualidad y por lo tanto ya no se pueden clasificar como la misma especie.
¿Cómo se produce la especiación?
¿Cuál es el primer paso en la especiación alopátrica?, En el primer paso, se produce el cambio geográfico. Resulta en la separación del grupo de organismos de su hábitat materno. Los cambios terrenales pueden ocurrir debido a razones naturales y sintéticas.
la formación de una nueva cordillera, la explosión volcánica, la evaluación de nuevas vías fluviales, el rápido crecimiento de nuevos cañones y los graves resultados de los desastres naturales son algunas de las causas naturales de tales diferencias., Otra razón para la migración de algunas poblaciones a otra área son las actividades humanas como la modernización excesiva de las poblaciones de la palabra, el aire, el agua y la tierra.
en el siguiente paso comienzan los desarrollos de los genes. Gen, en biología, se define como los enlaces específicos de los nucleótidos que tienen la funcionalidad de controlar las expresiones de un solo o un par de rasgos de los organismos vivos. La composición de los genes incluye la disponibilidad de ADN y ARN en ella., Así, en la etapa actual de la especiación alopátrica, las diferentes características entre las poblaciones ocurren debido a las variaciones presentes en los genes de dichas comunidades.
en la etapa final de la especiación alopátrica, ambas poblaciones han llegado a un punto en el que se vuelven muy diferentes entre sí y las posibilidades de que puedan cruzarse entre sí si se colocan en el mismo hábitat son tenues. La razón detrás de eso es el cambio en sus características, hábitos y preferencias de vida.,
los pasos en la especiación alopátrica se han mostrado en la Figura 3. En la Figura 4, un diagrama esquemático muestra cómo se produce la especiación alopátrica en moscas a través de un experimento. Se llevó a cabo de una manera que el mismo conjunto de moscas se vieron obligados a vivir en dos atmósferas muy diferentes., Una población de moscas se vio obligada a permanecer con vida en medio de almidón, mientras que a las otras moscas se les dio un medio de maltosa. Después de muchas generaciones, aunque ambas poblaciones de moscas pertenecen a la misma especie, surgieron dos tipos diferentes de moscas basadas en el fenotipo corporal. Cuando se les permitió mezclarse entre sí, las dos poblaciones de moscas prefirieron aparearse con su propio tipo, una indicación de aislamiento reproductivo y, por lo tanto, un caso de especiación alopátrica. (Dodd, 2020).,
Ejemplos de Especiación Alopátrica
Hay muchos especiación alopátrica ejemplos que se pueden encontrar en la literatura. Charles Darwin, un biólogo y naturalista inglés, narró el fenómeno de la especiación alopátrica en los pinzones de Galápagos. Se ha observado que existen aproximadamente quince especies diferentes de pinzones que se encuentran en las Islas Galápagos. Todas las quince especies de pinzones se ven diversas entre sí y tienen picos muy dedicados para consumir insectos, flores y semillas para satisfacer los requisitos de nutrición., Se cree que evolucionaron de una sola especie madre y más tarde migraron a varias islas, y por lo tanto después de aislamientos evolucionaron como especies distintas. Varios búhos y aves han emergido de manera similar para poseer características muy diversificadas que indican la especiación alopátrica.,
Explicar por qué los científicos creen que la Abert y Kaibab las ardillas son ejemplos de especiación
Otro ejemplo interesante de este tipo de especiación es el Gran Cañón ardillas. Hace unos diez mil años, debido a la formación del Gran Cañón, la mayor población de ardillas se vio obligada a separarse entre sí y no podían vivir en el mismo hábitat., Por lo tanto, después de varios miles de años de una especie de ardillas, dos ardillas diferentes evolucionaron a saber, las ardillas Kaibab y las ardillas Abert. Las ardillas Abert vivían en el cañón del borde sur en extensos rangos, mientras que las ardillas Kaibab estaban en el borde norte del cañón y tenían un rango muy pequeño. Aunque ambas especies tenían un tamaño, forma, nutrientes, dieta y vida muy similares, evolucionaron para convertirse en dos entidades diferentes porque ya no estaban en contacto entre sí a lo largo del tiempo., Por lo tanto, los pinzones de Galápagos y las ardillas del Gran Cañón son los dos ejemplos más explorados y diversificados de especiación alopátrica.
radiación adaptativa
el proceso biológico en el que los organismos tienden a diversificar sus formas, formas, tamaños y características debido a cambios repentinos en el medio ambiente, creando así nuevos desafíos para la supervivencia se denomina radiación adaptativa. Cabe señalar aquí que varias especies nuevas se originan de una sola especie madre conocida como la especie fundadora., Por lo tanto, a partir de una especie fundadora, se forman varias especies nuevas que muestran diferentes rasgos morfológicos y fisiológicos. Los ejemplos de radiación adaptativa se muestran en la Figura 5. Muestra los diversos tipos de aves evolucionaron a partir de una sola especie y cómo evolucionaron y se diferenciaron en función de diversas adaptaciones, como la variación de fenotipos de pico para adaptarse mejor al alimento que consumen. (Marques et al., 2019)
lea este tutorial para aprender más sobre la radiación adaptativa
resumen
de la discusión anterior se puede concluir que el proceso de especiación juega un papel muy vital en el origen de varias especies nuevas. El proceso por el cual el nuevo grupo de organismos genéticamente independientes se forman a través del proceso de evolución se llama especiación. La selección Natural, las mutaciones cromosómicas genéticas, la deriva, la migración, las causas naturales, la reducción del flujo genético son algunas de las causas notables responsables del proceso de especiación., En la selección natural, los diversos individuos a veces desarrollan algunas características distintas que se pasan de una generación a otra, mientras que en la deriva genética el cambio aleatorio ocurre en las frecuencias alélicas en la población.
los tipos y clasificaciones de la especiación se basan en la separación geográfica de la población que vive en esa zona en particular por edades contribuye al proceso de mejora en los genes y en última instancia dando lugar a nuevas especies. La especiación alopátrica, peripátrica, parapátrica y simpátrica son los cuatro tipos de especiación.,
- El tipo de especiación que ocurre cuando dos poblaciones originales de la misma especie y características se separan entre sí debido a alteraciones geográficas se denomina especiación alopátrica. En tal modo de especiación, el aislamiento se produce debido a la existencia de barreras físicas como ríos, desiertos, distancias considerables o montañas que les impiden el apareamiento regular, por lo que se produce un linaje para especiarse. Toda la progresión de la especiación alopátrica se ha subdividido en dos modelos principales, vicarianza y peripátrica., Los pinzones de Galápagos y los pinzones del Gran Cañón son los dos ejemplos más explorados y diversificados de especiación alopátrica.
- la especiación Peripátrica es el tipo de especiación en la que los miembros de una misma comunidad, frontera o periferia y una población mayor se separan de ellos, y finalmente evolucionan como una especie separada con el tiempo.
- la especiación Peripátrica a veces se conoce como un tipo especial de especiación alopátrica cuando el tamaño de la subpoblación aislada disponible es relativamente pequeño.,
- la especiación simpátrica es el tipo de especiación en la que se forman nuevas especies a partir de una población original que no está geográficamente aislada ni tiene barreras en ellas.
- Por último, el tipo de especiación que se produce cuando una determinada población de un determinado grupo de especies, en su mayoría separadas entre sí y tienen un área estrecha desde donde sus áreas de distribución pueden superponerse se denomina separación parapátrica.,