Concepto biológico de especie la evolución, y la taxonomía. E
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Profesor Jeremías González Bustos Concepto biológico de especie Ernst Mayr dedicó gran parte de su carrera al estudio de la evolución, la genética de poblaciones y la taxonomía. Estudió medicina en la Universidad de Greifswald y se doctoró en la Universidad de Berlín. En los años 1930 tomó parte en una expedición de dos años a Nueva Guinea y las islas Salomón donde estudió la evolución de la fauna autóctona, especialmente la ornitológica. Durante 18 años y hasta 1953 trabajó como investigador en el Museo Americano de Historia Natural de Nueva York, donde fue responsable de la taxonomía de aves. En 1937 fue uno de los científicos que apoyó la teoría evolutiva sintética moderna esbozada en el libro Genética y el origen de las especies de Theodosius Dobzhansky, y que fue crucial en la aceptación generalizada del concepto de evolución. En 1950 Mayr propuso una clasificación alternativa de los fósiles, incluyendo los de hominidos, que obtuvo una amplia aceptación. En 1999 recibió en Premio Crafoord en Ciencias de la Vida, galardón que compartió con John Maynard Smith y G.C. Williams. Una de las mayores contribuciones teóricas de Mayr fue su definición del concepto de especie. Junto con Dobzhansky,[1] Mayr[2] propuso el concepto biológico de especie según el cual, una especie es un grupo (o población) natural de individuos que pueden cruzarse entre sí, pero que están aislados reproductivamente de otros grupos afines. Éste es el concepto más ampliamente aceptado: la definición biológica de especie implica evolutivamente asumir que es una población reproductivamente aislada, por lo que constituye un linaje evolutivo separado y que es reforzado por una serie de barreras que pueden ser de carácter geográfico o biológico. No obstante, el concepto biológico de especie tiene varias limitaciones: en primer lugar, es inaplicable a organismos fósiles; en segundo lugar, no puede aplicarse a organismos que se reproducen asexualmente; por último, existen muchos casos de hibridación, especialmente en plantas vasculares, en los que se produce descendencia fértil y que permanecen como unidades genéticas y evolutivas independientes. Mayr admitió que su definición de especie no se aplica a organismos asexuales, pero la objeción de la hibridación le condujo a una redefinición del concepto de "mecanismos de aislamiento" como "propiedades biológicas de los individuos que previenen el entrecruzamiento [fusión] de las poblaciones" (Mayr 1970, p. 56). Los mecanismos de aislamiento, por tanto, no siempre previenen el entrecruzamiento ocasional, pero sí la fusión completa entre las dos especies. 1.Dobzhansky T. 1937. Genetics and the origin of species. Columbia University Press, New York. 2. Mayr, E. 1942. Systematics and the origin of species. Columbia Univ. Press, New York. Profesor Jeremías González Bustos Especiación La especiación o lo que es lo mismo, la formación de nuevas especies, se puede considerar como el proceso evolutivo por el que algunas poblaciones de una especie se diferencian estableciendo barreras de flujo genético consecuencia del desarrollo de mecanismos de aislamiento reproductivo (imposibilidad de dar descendencia fértil). Para entender que es la especiación, hay que definir primero “especie”. Aunque el concepto de especie es básico dentro de la biología, no hay todavía un claro consenso para su definición. La definición más generalizada es que las especies son poblaciones naturales, que comparten una serie de rasgos distintivos, que son capaces de reproducirse entre si de forma efectiva o potencial, y que evolucionan de forma separada. El proceso de la especiación es de suma importancia para explicar la diversidad de especies actual. Se pueden distinguir 2 tipos básicos de especiación: la especiación alopátrica y la simpátrica. Especiación Alopátrica También llamada especiación geográfica. Es el mecanismo de especiación que cuenta con un mayor número de ejemplos documentados. Consiste en la separación geográfica de poblaciones que comparten un acervo genético común, de tal forma que se lleguen a producir dos o más poblaciones geográficas aisladas que, sometidas a las peculiares condiciones ambientales del sector geográfico ocupado, han evolucionado independientemente hasta generar nuevas especies. La separación entre poblaciones puede ser debida a migración, a extinción de las poblaciones situadas en posiciones geográficas intermedias, o mediada por sucesos geológicos. La barrera puede ser geográfica o ecológica, como por ejemplo cumbres que separan valles en las cordilleras, continentes que se separan o zonas desérticas que separan zonas húmedas. Este tipo, muy adecuado para generar el aislamiento reproductivo de especies muy móviles, parece ser el mecanismo de especiación más extendido entre los vertebrados. Especiación Simpátrica La especiación es la producción de poblaciones nuevas y reproductivamente aisladas. Una de las maneras de especiación es la especiación simpátrica o especiación simpátrida. Ésta es la formación de una especie sin que se establezca previamente una barrera geográfica entre poblaciones, a diferencia de lo que ocurre en la especiación alopátrica, considerada más comúnmente como “normal”. Si este tipo de especiación es o no posible es un tema controvertido, aunque hay algunas pruebas empíricas y algunos modelos que parecen corroborar su realidad. Se supone que se debe dar por la especialización ecológica, cuando en una población se producen simultáneamente presiones selectivas en Profesor Jeremías González Bustos direcciones diferentes, por ejemplo cuando una especie parásita empieza a hacer uso de un nuevo huésped en presencia del huésped original. En la especiación simpátrica se desarrollan dos especies en la misma área geográfica que la especie progenitora. La especiación simpátrica es considerada infrecuente. La Poliploidía y la hibridación son mecanismos importantes de especiación en plantas. Si bien los animales tienden a ser unisexuales, las plantas, a menudo, tienen los dos sexos funcionales en el mismo individuo. En consecuencia, las plantas (en ausencia de mecanismos de auto incompatibilidad) pueden reproducirse a sí mismas (sexual y asexualmente), estableciendo rápidamente especies reproductivamente aisladas. Poliploidía es un incremento del número de cromosomas característico del complemento diploide (2n), por ejemplo la no disyunción de los cromosomas en la meiosis es lo que lleva a individuos tetraploides (4n), estos individuos estarán aislados reproductivamente de la especie a pesar de poder reproducirse sexualmente. Hibridación, un híbrido es un descendiente de padres pertenecientes a diferentes especies. Pueden producirse híbridos entre animales (por ejemplo la mula), pero es más común entre plantas. Los híbridos frecuentemente son estériles dado que, al no existir homólogos, los cromosomas no se aparean en la meiosis. En caso de existir poliploidía y el número de cromosomas se duplica, el híbrido puede producir gametos viables, ya que cada cromosoma tendrá su pareja, los gametos resultantes serán diploides. Como hemos visto todos los tipos de especiación tienen un requisito, que es el impedimento al flujo genético entre poblaciones. El aislamiento reproductivo puede estar producido por diversos tipos de barreras reproductivas que se pueden catalogar básicamente en prezigóticas y postzigóticas, dependiendo de en que momento actúen. Las barreras prezigóticas implican impedimentos para la formación de zigotos. Las barreras postzigóticas resultan de todas aquellas situaciones en las que los zigotos, si llegan a adultos, tienen anulada su eficacia biológica. Este es el caso de los híbridos entre especies, los cuales no suelen ser fértiles. Dentro de las barreras prezigóticas tenemos todas aquellas situaciones que implican que dos especies no puedan aparearse, como pueden ser el aislamiento por diferenciación de hábitat o recursos y el aislamiento etológico. Pero ¿qué causa la divergencia entre poblaciones y la aparición de nuevas especies? En principio la separación entre poblaciones debido a los mecanismos de aislamiento puede aparecer en cualquier situación poblacional. Como hemos visto, esta separación puede ser tanto geográfica, como etológica o ecológica. Tanto la deriva genética, como la selección natural o la mutación pueden causar esta divergencia. Profesor Jeremías González Bustos La deriva genética suele darse en los eventos de colonización de nuevos hábitats, donde suelen estar implicados un número reducido de individuos, lo que supone una proporción muy pequeña de la diversidad genética de la especie original. Como en estos individuos no están representados todos los alelos existentes en la población original, estas situaciones suelen conducir a una rápida diferenciación con respecto a la población original. A esto se le ha llamado “efecto fundador” y puede ser un factor importante en la especiación alopátrica. La divergencia necesaria para producir independencia evolutiva también puede estar impulsada por la selección natural, la cual puede estar implicada en todos los tipos de especiación, con especial preponderancia en la especiación alopátrica y simpátrica. Cuando las poblaciones quedan separadas geográficamente se dan las condiciones para que la adaptación al ambiente pueda seguir un curso diferente en cada población, implicando así la modificación de distintos genes. Pero también la evitación de la competencia por un recurso, la explotación de nuevos recursos, el evitar parásitos o competidores interespecíficos, etc..., pueden ser el motor de la divergencia y posterior especiación, sin que para ello tenga que haber una separación geográfica clara; es suficiente con una separación ecológica. Por último, la aparición de mutaciones comunes a un grupo de individuos como las reordenaciones cromosómicas o los elementos genéticos egoístas, también pueden estar involucrados en el desarrollo de aislamiento reproductivo entre poblaciones. Referencia: - CURTIS, H y N. S. BARNES, 1993. Biología. Quinta edición, Editorial Médica Panamericana WEISZ, P. 1980. La ciencia de la Biología, Ediciones Omega, Barcelona. http://www.nodo50.org/arevolucionaria/masarticulos/marzo2003
