¿Cómo se divide una especie en dos?

(Una comprensión básica)

Por aislamiento geográfico (:. Una barrera física (característica geográfica como un río) separa a la población. Debido al aislamiento geográfico, es muy probable que existan diferentes condiciones ambientales. Se eligen los alelos que mejor se adaptan a las condiciones. Los organismos con estas características sobreviven y reproducirse (selección natural). Con el tiempo, la población cambia tanto que cuando se la devuelve a la población original, no pueden reproducirse para producir descendencia fértil. Por lo tanto, se dice que son una especie nueva. Esto es especiación …

Una especie se convierte en dos especies cuando se acumulan suficientes características de aislamiento reproductivo en sus genomas. En su mayor parte, esto significa que la selección natural ha producido diferencias dentro de la especie, por lo que es probable que los individuos se apareen dentro de su propio grupo y no entre grupos.

Las características de aislamiento reproductivo (generalmente llamadas ‘ mecanismos de aislamiento reproductivo’, pero eso suena teleológico) incluyen aislamiento conductual, aislamiento de hábitat, aislamiento temporal, diferencias cromosómicas que conducen a esterilidad parcial en híbridos, etc. El aislamiento geográfico no es un mecanismo de aislamiento reproductivo, porque es no determinado genéticamente Los portugueses y japoneses no eran dos especies diferentes en 1400, a pesar de que nunca se aparearon. Tenemos evidencia de que cuando se encontraron, el aislamiento reproductivo no había evolucionado para mantenerlos separados.

¿Cómo surge el aislamiento reproductivo? Con mayor frecuencia ocurre cuando las poblaciones divergen genéticamente en presencia de selección natural, pero ocasionalmente, como en algunas plantas herbáceas perennes, la mutación cromosómica conduce a una especiación muy rápida. Ver el trabajo de Ledyard Stebbin sobre poliploidía en plantas, o el trabajo de Les Gottlieb sobre especiación rápida en Asteraceae. La poliploidía o el cambio nocturno al selfing pueden conducir a una especiación rápida incluso en una sola población en un solo lugar. Esta es una forma de especiación simpática , es decir, especiación sin aislamiento geográfico.

Sospechamos que la mayor parte de la especiación ocurre cuando una especie se fragmenta geográficamente y los fragmentos se seleccionan de manera diferente. Los fragmentos pueden ser pequeños o grandes, pero en cualquier caso, la selección natural parece ser la fuerza diferenciadora más importante. En Galápagos, los pinzones de la misma especie en diferentes islas comienzan a cambiar sus llamadas de apareamiento, posiblemente debido a diferentes ambientes acústicos en diferentes islas. Vea el trabajo de Peter y Rosemary Grant sobre este tipo de cosas. La especiación en poblaciones fragmentadas se llama especiación alopátrica . La mayoría de los biólogos evolucionistas tienden a pensar que es el camino más importante hacia la especiación.

Es muy posible que se produzca mucha especiación cuando una especie no está completamente fragmentada, sino que simplemente se distribuye por el espacio de tal manera que las poblaciones más alejadas experimentan regímenes de selección muy diferentes, y aparece un clín de diferencias genéticas en el espacio. Sospecho que esta especiación parapatric es común, pero es muy difícil evaluar si un evento de especiación en particular se debe a alopatría o parapatría. Ver Coyne y Orr’s Speciation para la discusión. También MJD White’s Modes of Speciation .

La especiación simpática generalmente se considera rara en los animales, pero la mayoría de las especies animales son parásitos que dependen de los hospedadores, y el cambio de hospedador podría ayudar a causar la especiación. Vea el trabajo de Guy Bush. Y considere el caso del piojo del cuerpo humano y su progenitor el piojo de la cabeza. Se han diferenciado genéticamente muy poco en los últimos 80,000 años, pero están aislados reproductivamente incluso mientras comparten el mismo huésped … ¡tú! Este ejemplo continuo de especiación es claramente no alopátrico.

El proceso de una especie dividiéndose en dos comienza cuando una población de esa especie entra en un nuevo nicho o ambiente, genéticamente aislado de otras poblaciones de la especie original. La población se adapta al nuevo nicho, mientras que otras poblaciones de la especie original continúan adaptándose a su nicho original (lo que a menudo significa que no cambian mucho, ya que ya están bien adaptados a él). La población en el nuevo nicho evoluciona para convertirse en (primero) una nueva subespecie y (más tarde) una nueva especie.

Darwin lo analiza en el Origen de las especies que comienza aquí (tenga en cuenta que esta es la única ilustración en el libro): http://darwin-online.org.uk/cont …

Darwin escribe: “así, el diagrama ilustra los pasos por los cuales las pequeñas diferencias que distinguen las variedades se convierten en las diferencias más grandes que distinguen las especies. Al continuar el mismo proceso durante un mayor número de generaciones (como se muestra en el diagrama de manera condensada y simplificada), obtenemos ocho especies, marcadas con las letras entre 14 y 14 m , todas descendientes de (A). Por lo tanto, como creo, las especies se multiplican y se forman los géneros “. http://darwin-online.org.uk/cont …

La forma más común es a través del aislamiento de parte de la población.

Sin embargo, lo primero que debe darse cuenta es que las especies están evolucionando todo el tiempo. La forma más común de cambio de especie es a través del cambio incremental de la descendencia de tal manera que después de muchas generaciones la población descendiente es lo suficientemente diferente a la población ancestral como para clasificarla como una nueva especie o población. No sabemos con certeza si los miembros de la población descendiente podrían transponerse a tiempo con éxito con la población ancestral (la definición general de una especie). Pero nos conviene etiquetar a la nueva población con un nuevo nombre para distinguirla de la antigua población.

A los humanos nos gusta poner nombres en todo y dibujar líneas entre las cosas. mañana y tarde, niño y adulto, bajo y alto, etc. Dibujamos estas líneas conceptuales y categorizamos, organizamos y taxonizamos ad nauseum. En la naturaleza no existen tales líneas o divisiones agudas. Toda la idea de especie es una construcción humana que nos ayuda a organizar conceptualmente la naturaleza.

Bien volviendo a tu pregunta. El mismo proceso de evolución ocurre en paralelo si la población original se divide en dos grupos aislados el uno del otro. Si el aislamiento no es largo y si las presiones de selección ambiental no cambian mucho para las dos poblaciones, entonces la evolución en curso de los dos grupos puede ser relativamente limitada y pueden no divergir lo suficiente como para convertirse en lo que llamamos especies separadas (no puede cruzarse).

Sin embargo, si las presiones de selección son marcadamente diferentes y el marco de tiempo del aislamiento es largo, la evolución en curso de los grupos ahora aislados divergerá lo suficiente como para que las poblaciones descendientes sean tan diferentes entre sí que no puedan reproducirse para obtener descendencia fértil. En este punto decimos que son especies separadas.

Pero, ¿por qué es tan importante el aislamiento? Debido a que el aislamiento evita que las poblaciones mezclen allí los genes y elimine la divergencia genética que aumenta lentamente de los dos grupos.

Para ser específicos, no se requiere aislamiento geográfico de los dos grupos, sino aislamiento reproductivo.

Supongamos por un momento que tenemos una población de humanos y, por alguna razón, resultó que los humanos de ojos azules nunca se aparearon y se reprodujeron con otros humanos de color de ojos. Supongamos que esto se convirtió en una parte inmutable y 100% segura del comportamiento de esta población. A pesar de que los humanos vivían juntos en el mismo ambiente con las mismas presiones de selección ambiental, todavía estarían aislados reproductivamente. Dado el tiempo suficiente, los ojos azules y los no azules evolucionarían para convertirse en dos poblaciones distinguibles además del color de los ojos. Eventualmente, dado el tiempo suficiente y las mutaciones diferenciales entre los dos grupos, serían incapaces de cruzarse de manera viable y, en ese momento, serían dos especies separadas según nuestra definición.

¿Cómo una población se convierte en dos especies?

Veamos una población de zorros. Cada zorro individual es genética y físicamente diferente, al igual que nosotros. Viven en un bosque en el norte de Rusia. Durante varios miles de años, el clima forestal se calienta. Existe un amplio rango de grosor del pelaje oscuro de los zorros, como ocurre con muchas de sus otras características. Aquellos con el pelaje más delgado obtienen mejores resultados en el calor, por lo que tienen más probabilidades de sobrevivir y tienen cachorros de pelaje más delgado. Aquellos con el pelaje más grueso no sobreviven a los veranos más calurosos, simplemente mueren de estrés por calor. Algunos, además del pelaje grueso, tienen piernas fuertes y espíritus aventureros, por lo que en lugar de quedarse para soportar o sucumbir al clima caluroso, unos pocos se dirigen al norte hacia las estepas más frías a 500 km de distancia y establecen una colonia allí. Estos tendrán una fuerte progenie de pelaje grueso al igual que sus padres. Sobreviven y no regresan. Ahora tenemos dos poblaciones, una de pelo fino y adaptada al bosque cálido y otra de pelo grueso y adaptada a las estepas invernales.

Después de unos pocos miles de generaciones más, las dos poblaciones se ven bastante diferentes y surgen una serie de otras alteraciones, también a través de la selección para una mejor adaptación a las diferentes condiciones. La población del norte ahora tiene hombros pesados ​​y largas patas traseras, y son dos veces más grandes, ya que tienen que aprovecharse de los grandes mamíferos subárticos para alimentarse. Son de color blanco o gris pálido para combinar con las nevadas condiciones invernales y así evitar ser cazados por los osos. Tienen dientes caninos largos, patas anchas y planas que no se hunden en la nieve blanda y muchas otras características que favorecen las condiciones de frío y la caza.

Sus antepasados ​​en el bosque todavía están allí, básicamente sin cambios con respecto a los zorros del bosque originales, pequeños, musculosos y de pelo corto con pieles marrones o negras, mandíbulas romas y una dieta de pequeños roedores.

Las dos poblaciones ahora, un millón de años después, son tan diferentes que no se mezclan ni se reproducen juntas, por lo que las llamamos especies diferentes del mismo género. Esa es solo una forma en que una población se convierte en dos especies, pero se necesitan millones de generaciones.

Gracias por el A2A.

Una especie se compone de un grupo o población. Esta población puede cambiar con el tiempo (evolución) debido a factores ambientales.

Si esa población cambia lo suficiente, tanto que ya no puede reconocer o cruzarse con su población madre, entonces se ha convertido en una nueva especie. A menudo, los límites físicos, como las montañas, pueden conducir a diferencias en las poblaciones a lo largo del tiempo debido a diferencias en el entorno a lo largo del tiempo.

Esto ocurre porque una vez que la población se ha separado, los dos grupos ya no viven exactamente en el mismo entorno. Esto conduce a diferencias en las presiones selectivas, que causan diferencias en los organismos con el tiempo.

La especiación puede ocurrir si el flujo de genes es significativamente bajo como para producir aislamiento reproductivo entre diferentes poblaciones de la misma especie permitiendo que la deriva genética y la selección natural actúen en cada población de manera independiente.

Las mutaciones se producen en las proteínas de la superficie en el esperma y el óvulo (IZUMO1 y JUNO) … Este par de proteínas en realidad hace temblar la mano antes de que el esperma entre en el óvulo …

Cualquier mutación en cualquiera de los pares de proteínas podría evitar la fertilización con cualquier miembro de la especie … Pero permite la fertilización entre las nuevas variantes (solo entre los miembros de la camada en la que nació esta variante) …

¡Así una nueva especie se divide de una existente …!

PD: Esta nueva especie se llama popularmente como especie críptica; ya que se ve exactamente similar a la especie madre (tanto morfológica como genéticamente), pero por las mutaciones en el gen / s del par de proteínas …

PS2: El aislamiento reproductivo es un factor externo (extrínseco) que divide dos especies, mientras que se cree que el factor interno (intrínseco) es la explicación anterior …

Ref: Evolución: ¡Lo que Darwin no sabía para entonces …! – Edición Kindle de J Joseph Ph.D. EBooks profesionales y técnicos de Kindle en Amazon.com.

Una división en una molécula conocida como SBF (Species Branding Factor) correspondería a una división en la especie …

Por ejemplo, las especies bacterianas tienen moléculas especiales llamadas enzimas de restricción … Estas RE son muy exclusivas de cada especie bacteriana … y, por lo tanto, esta molécula RE actúa como un SBF bacteriano …

Entonces, para que una bacteria se especialice, ¡todo lo que necesita hacer es desarrollar una nueva RE por medio de la combinación aleatoria de dominios de la RE existente …! El patrón de Mezcla de Dominio que se encuentra en los RE de Bacterias se puede ver en la Referencia a continuación …

REF : Comprender la evolución de los sistemas de restricción-modificación: claves de las comparaciones de secuencia y estructura

Janusz M. Bujnicki

Pl ref Figura 9 desde el siguiente enlace.

http://www.actabp.pl/pdf/4_2001/ …

PD : La mayoría de los biólogos evolucionistas son viejos darwinistas que aún apuestan a la ‘Evolución de la red’ de las especies bacterianas, por medio de conceptos como el cambio y la deriva genética. Mientras que los hechos de la biología molecular, junto con un pensamiento racional sugiere una “evolución de los árboles” de las especies bacterianas; por medio de nuevas enzimas de restricción (evolución RE) … !!!

Además de todas las otras respuestas, destacando el aislamiento geográfico o la difusión, todo lo cual es cierto, por cierto ……

¿Puedo agregar: mutaciones brutas o accidentales que producen una nueva especie?

Un caso dramático en los últimos años es el

Cangrejo de río marmoleado: búscalo.

Una única mutación apareció en el cangrejo de río, probablemente solo una hembra de cangrejo de río, lo que significaba que sus huevos eran todas hembras autorreproductoras (clonales) …

Ahora hay muchos “marmorkrebs” por todo el lugar …

La especiación resulta del aislamiento reproductivo. También suele haber cierto estrés ambiental severo que resulta en cambios en las generaciones en curso de las poblaciones aisladas.