Especiación alopátrica


La especiación alopátrica (del griego antiguo ἄλλος (állos)  'otro', y πατρίς (patrís)  'patria') - también conocida como especiación geográfica , especiación vicariante , o su nombre anterior el modelo de mancuernas [1] : 86  - es un modo de especiación que ocurre cuando las poblaciones biológicas se aíslan geográficamente unas de otras hasta un punto que impide o interfiere con el flujo de genes .

Pueden surgir diversos cambios geográficos como el movimiento de continentes y la formación de montañas, islas, masas de agua o glaciares. La actividad humana, como la agricultura o el desarrollo, también puede cambiar la distribución de las poblaciones de especies. Estos factores pueden alterar sustancialmente la geografía de una región , lo que resulta en la separación de una población de especies en subpoblaciones aisladas. Las poblaciones vicariantes luego experimentan cambios genéticos a medida que se someten a diferentes presiones selectivas , experimentan deriva genética y acumulan diferentes mutaciones en los acervos genéticos de poblaciones separadas .. Las barreras impiden el intercambio de información genética entre las dos poblaciones que conducen al aislamiento reproductivo . Si las dos poblaciones entran en contacto, no podrán reproducirse, especiando efectivamente. Otros factores aislantes, como la dispersión de la población que conduce a la emigración, pueden causar especiación (por ejemplo, la dispersión y aislamiento de una especie en una isla oceánica) y se considera un caso especial de especiación alopátrica llamada especiación peripatrica .

La especiación alopátrica se subdivide típicamente en dos modelos principales: vicarianza y peripatrica. Ambos modelos se diferencian entre sí en virtud del tamaño de su población y los mecanismos de aislamiento geográfico. Los términos alopatría y vicariancia se utilizan a menudo en biogeografía para describir la relación entre organismos cuyos rangos no se superponen significativamente, sino que están inmediatamente adyacentes entre sí; no ocurren juntos o solo ocurren dentro de una zona estrecha de contacto. Históricamente, el lenguaje utilizado para referirse a modos de especiación reflejaba directamente distribuciones biogeográficas. [2] Como tal, la alopatría es una distribución geográfica opuesta a la simpatía.(especiación dentro de la misma zona). Además, los términos especiación alopátrica, vicariante y geográfica a menudo se usan indistintamente en la literatura científica. [2] Este artículo seguirá un tema similar, con la excepción de casos especiales como peripatric, centrífugo, entre otros.

La observación de la naturaleza crea dificultades para presenciar la especiación alopátrica de "principio a fin", ya que opera como un proceso dinámico. [3] De esto surge una serie de cuestiones diversas en la definición de especies , la definición de barreras de aislamiento, la medición del aislamiento reproductivo , entre otros. Sin embargo, los modelos verbales y matemáticos, los experimentos de laboratorio y la evidencia empírica apoyan de manera abrumadora la ocurrencia de la especiación alopátrica en la naturaleza. [4] [1] : 87–105 El  modelado matemático de la base genética del aislamiento reproductivo respalda la plausibilidad de la especiación alopátrica; mientras que los experimentos de laboratorio de Drosophilay otras especies animales y vegetales han confirmado que el aislamiento reproductivo evoluciona como un subproducto de la selección natural . [1] : 87 

La noción de evolución vicariante fue desarrollada por primera vez por Leon Croizat a mediados del siglo XX. [5] [6] La teoría de Vicariance, que mostró coherencia junto con la aceptación de la tectónica de placas en la década de 1960, fue desarrollada a principios de la década de 1950 por este botánico venezolano, quien había encontrado una explicación a la existencia de plantas similares en América y África. deduciendo que originalmente habían sido una sola población antes de que los dos continentes se separaran.


Una población queda separada por una barrera geográfica; Se desarrolla el aislamiento reproductivo , lo que da como resultado dos especies separadas.
En la especiación alopátrica, la población de una especie queda separada por una barrera geográfica, por lo que el aislamiento reproductivo evoluciona produciendo dos especies separadas. A partir de esto, si una población recientemente separada entra en contacto nuevamente, se pueden formar híbridos de baja aptitud, pero el refuerzo actúa para completar el proceso de especiación.
En la especiación peripatrica, una población pequeña y aislada en la periferia de una población central evoluciona en aislamiento reproductivo debido a la reducción o eliminación del flujo de genes entre las dos.
Un cladograma de especies del grupo Charis cleonus superpuesto sobre un mapa de América del Sur que muestra los rangos biogeográficos de cada especie.
La especiación alopátrica puede resultar de la topografía de las montañas. Los cambios climáticos pueden llevar a las especies a zonas altitudinales, ya sean valles o picos. Las regiones coloreadas indican distribuciones. Dado que las distribuciones se modifican debido al cambio en los hábitats adecuados, el aislamiento reproductivo puede impulsar la formación de una nueva especie.
Una representación conceptual de poblaciones de especies que se aislaron (azul y verde) por el cierre del Istmo de Panamá (círculo rojo). Con el cierre, América del Norte y del Sur se conectaron, permitiendo el intercambio de especies (violeta). Las flechas grises indican el movimiento gradual de las placas tectónicas que resultó en el cierre.
El sombreado rojo indica el rango del bonobo ( Pan paniscus ). El sombreado azul indica el rango del chimpancé común ( Pan troglodytes ). Este es un ejemplo de especiación alopátrica porque están divididos por una barrera natural (el río Congo ) y no tienen un hábitat en común. También se muestran otras subespecies de Pan .
Una simplificación de un experimento en el que se criaron dos líneas vicariantes de moscas de la fruta en medios duros de maltosa y almidón, respectivamente. El experimento se replicó con 8 poblaciones; 4 con maltosa y 4 con almidón. Se encontraron diferencias en las adaptaciones para cada población correspondiente a los diferentes medios. [82] Una investigación posterior encontró que las poblaciones desarrollaron aislamiento conductual como un subproducto pleiotrópico de esta divergencia adaptativa. [83] Esta forma de aislamiento pre-cigótico es un requisito previo para que ocurra la especiación.
Ernst Mayr en 1994