¿Cómo evoluciona una especie en dos especies separadas con diferentes números de cromosomas, dejándolas incapaces de reproducirse y producir descendencia fértil?

Lo importante para recordar es que el número de cromosomas en sí mismo no tiene absolutamente nada que ver con la interfertilidad.

Lo importante con respecto a la interfertilidad es si los cromosomas pueden reconocer o no a sus homólogos homólogos y clasificar adecuadamente su material genético durante la meiosis, para producir gametos viables.

Y el número de cromosomas en realidad no importa en absoluto en este proceso.

Lo que realmente importa son las secuencias específicas en esos cromosomas que se utilizan para el reconocimiento y el emparejamiento durante la meiosis.

Por lo tanto, cuando se consideran mutaciones potenciales que cambian el número de cromosomas, lo que importa en términos de interfertilidad es lo que sucede con estas secuencias específicas como resultado de la mutación del número de cromosomas.

Si esas secuencias se pierden o se reorganizan de manera inapropiada (muchas mutaciones del número de cromosomas también se acompañan de deleciones y / o duplicaciones de porciones de los cromosomas afectados), entonces la mutación causará un problema de interfertilidad.

Pero si esas secuencias no se ven afectadas por la mutación del número de cromosomas, entonces la interfertilidad no se ve afectada en absoluto.

(Y, a veces, la interfertilidad se puede reducir ligeramente, pero no por completo, lo que da la posibilidad de que el número de cromosomas modificado se propague por la población)

Considere un caso hipotético en el que dos cromosomas, A y B, sufren una mutación de fusión, donde terminan unidos en un solo cromosoma AB.

Las secuencias específicas en A que reconocen y se emparejan con la otra A durante la meiosis todavía están en la parte A de AB, y del mismo modo con la parte B de AB.

Por lo tanto, durante la meiosis, la parte A de AB no tendrá problemas para emparejarse con la otra A libre, y la parte B tampoco tendrá problemas para emparejarse con la otra B. Los cromosomas se clasifican y separan normalmente, de modo que la mayoría de los gametos resultantes obtendrán AB o ambos A y B. Ambos gametos son completamente viables y no tendrán problemas para crear un embrión que funcione cuando se empareje con cualquier otro gameto que tenga AB o ambos A y B.

El resultado final de todo esto es que la mutación cromosómica de fusión AB es en realidad una mutación neutral , sin ninguna consecuencia en la aptitud reproductiva. Se propagará (o no se extenderá) a través de la población al azar, a través de la deriva genética.

Ahora imagine una población en la que existe el cromosoma de fusión AB, como una variante neutral menor, que luego se divide por una barrera natural que bloquea el flujo de genes. En un lado de la barrera, por casualidad, el cromosoma de fusión AB se eleva a la fijación, mientras que en el otro lado de la barrera, por casualidad, el cromosoma de fusión AB se extingue. (La probabilidad de que esto ocurra aumenta si la población en la que AB se fija es mucho más pequeña que la otra población en la que AB se extingue).

Ahora tenemos dos poblaciones con diferentes números de cromosomas. Pero estas dos poblaciones aún son completamente interfértiles. Un individuo AB no tiene problemas para producir descendencia fértil con un individuo A + B, si pudieran encontrarse y aparearse.

Pero no pueden, gracias a la barrera geográfica para el flujo de genes que divide a sus dos poblaciones.

Poco a poco, con el tiempo, las mutaciones se acumulan en las dos poblaciones, y debido a que no hay flujo de genes, se acumulan diferentes mutaciones en las dos poblaciones. Genéticamente divergen.

Eventualmente, la parte de AB que solía reconocer A (y viceversa) cambia , y ya no es capaz de reconocer A, solo AB, y lo mismo le sucede a la parte de AB que solía reconocer B. (Uno de estos dos partes en AB incluso pueden desaparecer debido a una mutación de eliminación, porque AB solo necesita una de las dos partes para reconocer otro AB).

AHORA, si un individuo AB y A + B se aparearon, su descendencia terminaría con cromosomas AB, A y B que NO PUEDEN encontrar y emparejar adecuadamente durante la meiosis para clasificar sus genes. Algunos gametos terminan con AB y A pero sin B, o B pero sin AB o A, o todos AB, A y B, o ninguno. Cuando uno de estos gametos intenta emparejarse con un gameto normal, el cigoto resultante termina con genes faltantes o sobredosis de genes críticos cuya regulación es sensible al número de copias. El cigoto no puede desarrollarse adecuadamente durante la embriogénesis y termina abortando espontáneamente. Solo una pequeña minoría de gametos obtiene la combinación correcta de solo AB, o solo A y B, por casualidad.

Como resultado, la fertilidad del híbrido resultante se reduce masivamente.

Dado más tiempo y más divergencia genética, los genes en AB que deben cooperar entre sí durante el desarrollo embriológico cambian lo suficiente como para que ya no puedan cooperar adecuadamente con las versiones correspondientes en A y B. Ahora, cuando un individuo AB se empareja con un individuo A + B , el cigoto resultante no puede desarrollarse adecuadamente, y ni siquiera se produce un híbrido estéril.

Por lo tanto, se ha desarrollado una barrera reproductiva genética entre las dos poblaciones, que también tienen diferentes números de cromosomas.

Pero el cambio en el número de cromosomas NO fue la causa real de la barrera reproductiva, sino simplemente un efecto secundario secundario, funcionalmente irrelevante, de la divergencia genética que es la verdadera causa de la barrera reproductiva.

¿Cómo evoluciona una especie en dos especies separadas con diferentes números de cromosomas, dejándolos incapaces de reproducirse y producir descendencia fértil?

Hay varias formas en que puede suceder. Tomemos como ejemplo una hipotética especie de simio.

Los simios, con solo unas pocas excepciones (enumeradas a continuación) tienen 24 pares de cromosomas. En nuestro experimento mental, sucede lo siguiente

  • Una pequeña población queda aislada, por lo que hay muy pocos que puedan reproducirse.
  • En esa población, uno (o dos hermanos tal vez) se somete a un proceso errante con el cual dos de los cromosomas más pequeños se fusionan. Tales translocaciones no son comunes, pero están lejos de ser desconocidas.
  • Todos los genes todavía están presentes, pero causa una fertilidad reducida, porque es más difícil que los nuevos cromosomas del mono de 23 cromosomas se alineen con sus parejas.
  • Sin embargo, la pequeña población significa que la endogamia es común y, en última instancia (por cualquier razón, tal vez este mono es sexy o tiene grandes genes aparte de esto), sus descendientes se vuelven dominantes.
  • Esos descendientes pueden cruzarse con otros descendientes de nuestro mono de 23 cromosomas más fácilmente que otros simios.
  • En algún momento las poblaciones se vuelven a unir. Tienen problemas para reproducirse, y es poco probable que la descendencia de dicha unión pueda reproducirse (los dos grupos probablemente también tengan otras diferencias por ahora). Los híbridos se seleccionan así contra (no se reproducen tan exitosamente).
  • Por lo tanto, las poblaciones se separan y se vuelven cada vez más a medida que las mutaciones / translocaciones aleatorias y las presiones de selección se acumulan de manera diferente en cada población.

No son necesariamente especies separadas. Tampoco es necesario que ocurra este tipo de cambio para dividir las especies. Sin embargo, ciertamente ayuda.

¿Cuáles son los simios conocidos por tener solo 23 cromosomas?
Esos serían Homo Sapiens (Homo Sapiens Sapiens, Homo Sapiens Neanderthalensis, etc.)

El número de cromosomas no necesita cambiar para que las dos especies no puedan producir descendencia fértil. Los cambios en los genes dentro de los cromosomas pueden ser suficientes.

Una forma sería que un individuo pudiera nacer con un número equivocado, digamos un simio con 23 en lugar de 24 en el óvulo. Las deficiencias en este individuo serían la falta de pelaje grueso y la fusión retardada de los huesos craneales. Un hermano podría tener el mismo error, con 23 en el esperma de ese individuo. Estos dos podrían aparearse y producir más descendencia con el 23 + 23 dando 46 en las células del cuerpo en lugar de 48. Por lo tanto, la especie humana podría haber sido engendrada.

More Interesting

¿Cuál es la opinión de un biólogo evolutivo sobre la afirmación de Ken Wilber de que la mutación fortuita es imposible?

¿Las razas de perros, etnias humanas, etc. cuentan como subespecies?

¿Cuáles son algunos ejemplos interesantes de evolución convergente?

¿Por qué las hojas no se vuelven más negras cuando viajan del ecuador a los polos?

¿Eran mamíferos ballenas que vivían en tierra y luego en el agua o son los antepasados ​​de los mamíferos modernos?

¿Cómo se volvieron tan lentos los caracoles? ¿Evolución?

¿Cuáles son algunas hipótesis actuales para el ciclo de vida de cuatro etapas de los insectos?

¿Podría una entidad viviente ser del tamaño de una estrella? (como nuestro sol por ejemplo)

¿Puedo suponer que si una especie tiene una población lo suficientemente buena en la actualidad y ha existido durante un largo período de tiempo, continuará sobreviviendo durante un período más prolongado?

¿Hay alguna criatura viviente que sea inmortal?

¿Qué es un animal de conexión de reptiles y mamíferos?

¿Las orugas saben que van a ser mariposas o simplemente construyen el capullo y dicen, qué estoy haciendo?

Solo porque todos los organismos en la Tierra necesitan agua para sobrevivir, ¿cómo sabemos que los organismos en otros universos la necesitan?

¿Las matemáticas predicen fenómenos en biología, de la misma manera que en física?

¿Qué significa "Nada en la biología tiene sentido excepto a la luz de la evolución"? ¿Es verdad?