¿Cuántas mutaciones necesita un animal para ser considerado una nueva especie?

No es una cuestión de número. Sin importar cuántas mutaciones de nova haya tenido un animal, la pregunta es si esas mutaciones han producido una barrera de reproducción dura entre el animal y su especie ‘parental’.

Hay una nueva especie cuando el animal no puede producir una descendencia viable con la población original del animal, incluso cuando el animal se reintroduce en el mismo hábitat que la población original. En principio, esto puede suceder después de una mutación de nova. Sin embargo, esta situación es tan rara que es efectivamente imposible.

Lo que sucede es que la barrera de reproducción se acumula lentamente con el tiempo. Esto sucede porque las mutaciones individuales de nova se acumulan en el linaje del animal. El efecto de cada mutación de nova que tiene éxito es tan pequeño que apenas puede notarse en una generación.

Tenga en cuenta que la nueva especie puede parecer similar a la especie original. Algunas barreras reproductivas son tan sutiles que el examen superficial no lo revela. La nueva especie está limitada en lo diferente que es de la especie original hasta que la barrera reproductiva se vuelve firme. La razón es que la nueva especie puede volver a cruzarse con la especie original, extendiendo los alelos ‘nuevos’ hasta que sean ineficaces. Sin embargo, una vez que se completa la barrera de reproducción, las dos poblaciones (original y nueva) pueden desarrollar diferentes novedades.

Hay una etapa intermedia en la formación de especies llamada ‘clina espacial’. Los animales pueden evolucionar en variedades separadas. Las variedades vecinas pueden cruzarse, pero las variedades que viven lejos pueden cruzarse si se transportan al mismo lugar. Las especies de ringe son un tipo de cline espacial, pero no el único.

Tenga en cuenta que los eventos de extinción pueden crear nuevas especies a partir de una clina espacial. Si los animales se extinguen en cualquier región grande en el cline espacial, de modo que hay una brecha en la geografía de la clina, entonces las variedades separadas por la brecha se convierten automáticamente en nuevas especies.

Romper una clina espacial que ya existe crea nuevas especies incluso cuando no hay mutación de nova en esa generación. No es hasta que el cline espacial se separe que las novedades extremas pueden evolucionar. Así que esto es parte de la mecánica detrás del ‘equilbrium puntuado’.

Después de cada nuevo evento de extinción en el registro fósil, hay una ‘radiación’ de nuevas especies. Sin embargo, no hay novedades que se desarrollen inmediatamente después del evento de extinción. Hay cambios menores después de cada extinción masiva, pero no hay novedades sorprendentes. Se necesita mucho tiempo para desarrollar una novedad, pero muy poco tiempo para que surja una nueva especie.

El criterio para nuevas especies no se expresa como un ‘número de mutaciones de nova’. Sin embargo, los científicos han examinado la cuestión de cuántas mutaciones de nova son necesarias (no suficientes) para crear una nueva especie.

Los científicos han descubierto que hay chimpancés y las especies humanas están separadas por al menos 250 mutaciones de nova. Lo calcularon mirando el género de un humano y un chimpancé. Hay alrededor de 125 alelos en chimpancés existentes que ningún ser humano existente tiene. Hay alrededor de 125 alelos en seres humanos existentes que ningún chimpancé existente tiene.

El hecho de que las dos especies NO compartan un alelo puede explicarse si la mutación de nova que crea ese alelo está asociada con parte de la barrera de hibridación. Los alelos que se comparten entre especies podrían haberse propagado por cruzamiento.

Los humanos (homo) y los chimpancés (pan) están en diferentes géneros. Así que imagina que las mutaciones de 250 de nova a veces pueden ser suficientes para crear un nuevo género. Habría muchas menos mutaciones de nova necesarias para hacer una nueva especie.

Hay miles de mutaciones de nova que han ocurrido entre nuestro ancestro común más reciente y nuestra especie existente. La mayoría de las mutaciones de nova tenían que ser viables o de lo contrario no habrían persistido hasta nuestros días. Sin embargo, solo 250 de estas mutaciones de nova contribuyeron lo suficiente a la barrera de reproducción como para ser consideradas ‘creadoras de especies’.

En realidad no es tan simple. No se trata de “mutaciones X = especies diferentes”, sino más “¿las poblaciones se entrecruzan normalmente (más o menos)?” Incluso eso es un poco confuso, ya que diferentes grupos parecen tener diferentes estándares de trabajo, pero es lo suficientemente cerca para nuestros propósitos Por lo que vale, “especie” es una especie de distinción arbitraria que usamos para dar sentido a la gran variedad de vida que nos rodea. Dado que insistimos en categorizar todo, necesitamos tener alguna forma de separar el organismo A del organismo relacionado B, y aunque Linnaeus podría pasar mirando patrones de color y dimensiones de tamaño, más información reveló situaciones más complicadas, donde el cruzamiento entre especies es algo desde inusual (comúnmente el caso) hasta bastante normal en regiones de superposición (especialmente en varias aves, como las currucas de alas azules y doradas o los Orioles de Bullock y Baltimore). También hay situaciones en las que se cree que una especie individual es una población muy similar que no se cruza, como dos especies coexistentes de arañas lobo del género Schizocosa, que, aunque casi idénticas a la vista, resultaron ser estar separados reproductivamente debido a sus diferentes señales de reconocimiento. No tenemos una idea real de cuán común podría ser esto, ya que muy pocos organismos han sido estudiados con gran detalle. En cualquier caso, se cree que el proceso habitual es el aislamiento reproductivo => divergencia genética, donde la separación y la consiguiente diferenciación en el tiempo dan como resultado dos poblaciones que son lo suficientemente diferentes como para definirse como especies separadas, incluso si la divergencia genética no es tan grande como para evitar el mestizaje. Hasta donde yo sé, no hay una regla estricta y rápida sobre cuánta divergencia genética es suficiente; en cambio, generalmente es un tipo de determinación caso por caso.

Editar: veo que ha cambiado la pregunta ligeramente, pero de una manera que muestra cierta confusión. Las variaciones dentro de una especie se deben a variaciones dentro de los genes de las diversas poblaciones, pero eso no es suficiente para crear grupos distintos que podemos llamar ‘especies’. Varias de estas respuestas abordan la pregunta de qué es una ‘especie’ y por qué algunos grupos se definen como ‘especies diferentes’, lo que puede no ser de gran ayuda, ya que se reduce a “bueno, lo sabemos cuando lo vemos”. Debo señalar que su ejemplo es incorrecto: diferentes razas de perros siguen siendo parte de la misma especie: Canis lupus. Por supuesto, los lobos también son parte de esta especie, por lo que técnicamente los perros son lobos. Sin embargo, los perros y los lobos han divergido a lo largo de los siglos debido a la selección humana, por lo que la cepa de lobos que evolucionó en perros ahora se considera una subespecie de lobos, mientras que las diversas razas de perros se considerarían razas. ¡Bienvenido a la ciencia!

Publicación relevante de Facebook de un colega que conozco. Ella es la neurobióloga en esta pequeña anécdota.

Esta mañana, un neurocientífico asiste a una conferencia sobre evolución molecular.

Toda la conversación ha sido sobre poblaciones, flujo de genes entre poblaciones, etc.

Dicho neurocientífico, levanta la mano y pregunta: “Entonces, ¿hay un consenso dentro de los biólogos evolutivos sobre qué es realmente una especie?”

Toda la sala estalla RIENDO, por minutos.

El orador finalmente dice ‘¡Bueno, eso fue una bomba! ”

Dicho neurocientífico recoge que la respuesta es … no.

Sin una definición generalmente aceptada de qué es una especie, no se puede determinar cuántas mutaciones hacen una nueva.

Además, no todas las mutaciones son iguales. Algunos tienen efectos más grandes que otros, por lo que solo contar el número de mutaciones no es necesariamente tan informativo sobre la especiación.

Si dos animales pueden reproducirse y producir descendencia viable, que también pueden reproducirse con un animal similar y producir descendencia viable, entonces esos animales se consideran de la misma especie.

Entonces los caballos son miembros de la misma especie. Pero los caballos y los burros no lo son (a pesar de que pueden reproducirse y producir descendencia) porque su progenie es estéril.

Las mutaciones por sí solas no causan el desarrollo de una nueva especie. El ambiente actúa sobre mutaciones: algunos sobreviven, otros no. Eso es lo que se llama ‘selección natural’, el proceso principal por el cual se dice que opera la evolución.

También necesitaríamos más de un solo animal de la ‘nueva’ especie para que esa especie se reproduzca y transmita sus genes. Es un proceso complejo. No podemos decir que el número X de mutaciones hará que la especie animal A se convierta en una nueva especie animal B.