Aislamiento reproductivo – Biología

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O aislamiento reproductivo consiste en la existencia de barreras biológicas que impiden que individuos de diferente sexo se reproduzcan o produzcan descendencia fértil. Al evitar la mezcla de genes (flujo de genes) entre diferentes poblaciones, la formación de estas barreras juega un papel muy importante en el proceso de especiación (formación de nuevas especies). Por ello, es en el aislamiento reproductivo en el que se basa uno de los conceptos de especie más difundidos, el concepto biológico, que define a una especie como un conjunto de poblaciones cuyos miembros tienen el potencial de aparearse en la naturaleza.

El aislamiento reproductivo se puede dividir en dos tipos:

aislamiento precigotico

El aislamiento precigótico consiste en barreras que impiden que se produzca la fecundación. Como ejemplos, podemos mencionar los aislamientos ecológico, temporal y conductual, mecánico y gamético.

En los tres primeros no hay intento de apareamiento, ya sea porque las poblaciones exploran diferentes ambientes en una misma zona aún sin estar aisladas por barreras físicas (ecológico), porque difieren en cuanto al período reproductivo a lo largo del día o del año (temporal) o porque tienen comportamientos diferentes o rituales de apareamiento distintos (comportamentales). En el aislamiento mecánico, aunque hay intentos de apareamiento, las diferencias morfológicas impiden que se produzca. Finalmente, en el aislamiento gamético, puede ocurrir el apareamiento, pero no ocurre la fertilización debido a la incompatibilidad de los gametos.

Aislamiento poscigótico

En el aislamiento reproductivo poscigótico, ocurre la fertilización, pero la descendencia no sobrevive (viabilidad híbrida reducida) o es estéril (fertilidad híbrida reducida).

Pero, ¿cómo pueden aislarse reproductivamente poblaciones de la misma especie?

El aislamiento precigótico puede surgir porque está genéticamente correlacionado, por pleiotropía o efecto de viaje libre, con características vinculadas a la adaptación ecológica.

La pleiotropía ocurre cuando el mismo gen influye en más de un rasgo fenotípico en un individuo. Entre los pinzones de Galápagos, por ejemplo, las diferentes formas de pico, que evolucionaron por selección natural en respuesta a los recursos disponibles en el medio ambiente, también están relacionadas con las propiedades acústicas del canto. En este caso, el patrón de canto es una barrera precigótica que evolucionó para correlacionarse pleiotrópicamente con la forma del pico.

El efecto de autostop es cuando la selección natural favorece a un gen en particular y los genes presentes en los loci vinculados hacen autostop, siendo seleccionados indirectamente. En este caso, de manera análoga a la pleiotropía, puede surgir una barrera reproductiva en respuesta a la selección de otro rasgo adaptativo.

El mecanismo genético que explica la evolución del aislamiento poscigótico es un poco más complejo. En este caso, la descendencia híbrida no sobrevive o es estéril. Entonces podríamos suponer que los híbridos serían heterocigotos (aaah) para un locus dado –y tendría baja viabilidad–, mientras que las poblaciones en divergencia tendrían los genotipos Automóvil club británico y aaah (homocigotos), con alta viabilidad. Sin embargo, este modelo tiene una paradoja: asumir que el genotipo del ancestro fue Automóvil club británico o aaah, la evolución tendría que haber pasado por la fase heterocigota (desventajosa o mortal) en algunas de las poblaciones. Pero si el aislamiento poscigótico está controlado por dos o más loci de genes, podría evolucionar sin problemas. Esta es la Teoría de Dobzhansky-Muller, que argumenta que el aislamiento poscigótico es causado por interacciones entre genes en varios loci. Es decir, si una población es aaabb y la otra AAbbla descendencia híbrida (AaBb) puede tener baja aptitud sin crear la paradoja del modelo de locus único.

En general, los mecanismos de aislamiento precigóticos tienden a surgir antes en el proceso de especiación de dos linajes hermanos que los mecanismos de aislamiento poscigóticos.

Referencias:

Reece, Jane B. et al. Campbell Biología. 10ª Edición. Porto Alegre: Artmed. 2015.

Ridley, Mark. Evolución. 3ra Edición. Porto Alegre: Artmed. 2006.

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