¿Cómo aparecen especies nuevas?

La especiación es el proceso por el cual una determinada población de una especie da lugar a una o varias especies. Las poblaciones de una especie suelen estar conectadas por flujo genético, es decir, hay migración de individuos de unas poblaciones a otras, un asentamiento en la nueva población y una reproducción entre el individuo que ha migrado con uno nativo. Por tanto, para que haya especiación, el flujo génico entre poblaciones debe romperse.

Tradicionalmente, se han considerado tres procesos diferentes de especiación:

• Especiación alopátrida
• Especiación parapátrida
• Especiación simpátrida

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  Diferentes tipos de especiación. Figura tomada de: Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative work: Mircalla22 (talk) - Speciation_modes.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8637025

ESPECIACIÓN ALOPÁTRIDA

La especiación alopátrida ocurre cuando dos poblaciones de una especie no pueden tener flujo genético entre sí porque una barrera geográfica se lo impide, o cuando una población se divide en dos porque surge una barrera que rompe el flujo genético, como ocurrió con la apertura del Estrecho de Gibraltar o la formación de Itsmo de Panamá. La diferenciación de las especies se puede deber a procesos de adaptación local o a deriva genética. Si la especiación se produce por la formación de una nueva barrera se llama especiación dicopátrida o por vicarianza. Si lo que se produce es la colonización de un nuevo nicho por parte de la población original, es decir, se produce un efecto fundador, se conoce como especiación peripátrida o por dispersión.

Este tipo de especiación ha sido ampliamente documentado.

ESPECIACIÓN PARAPÁTRIDA

En el caso de la especiación parapátrida no se produce por aislamiento geográfico. En este caso se debe a que hay un gradiente ambiental dentro de la población, por tanto se van seleccionando diferentes genotipos dependiendo del ambiente. Esto hace que haya una reducción del flujo génico porque el apareamiento no es completamente al azar. Por tanto, los individuos se suelen reproducir con sus vecinos más cercanos. A la larga se produce una divergencia en la población por la reducción del flujo génico y por presiones evolutivas diferentes. Este caso se demostró con una especie de gramínea: una población de Anthoxanthum odoratum crecía cerca de unas minas, y por tanto, sus individuos se contaminaron de metales pesados. Debido a selección natural, se seleccionaron genotipos diferentes en las poblaciones de las minas que las que estaban más separada de ellas. Esta especie derivada y la ancestral estaban lo suficientemente cerca para reproducirse. Sin embargo, en el caso de los individuos de las minas se seleccionaron genotipos resistentes a metales pesados, e incluso la floración se desacopló, no coincidiendo con los individuos más alejado de las vidas. Por tanto, la reproducción entre ellos fue imposible, surgiendo una divergencia, que a la larga derivó en una especie nueva: Anthoxanthum odoratum.

ESPECIACIÓN SIMPÁTRIDA

En el caso de la especiación simpátrida no se produce por aislamiento geográfico ni ambiental. Se puede producir de tres formas diferentes:

• Por selección disruptiva: es un tipo de selección natural que favorece a los dos extremos de la distribución de un carácter biológico. Los individuos de ambos extremos se hacen más exitosos que aquellos con el carácter medio, produciendo con el tiempo dos formas predominantes. Esta selección está frecuentemente descrito en peces.



Selección disruptiva. Figura tomada de: No machine-readable author provided. Dvr daniel~commonswiki assumed (based on copyright claims). - No machine-readable source provided. Own work assumed (based on copyright claims)., Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1569575

• Por alopoliploidía: común en plantas. Se produce por fallos en la meiosis, produciéndose un individuo tetraploide. A la larga se produce otra especie.

  

  Alopoliplidía. Figura tomada de: Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=961969

• Por autopoliploidía: Común en plantas. Dos especies generan híbridos tetraploides, los cuales generan gametos 2n, de forma que están reproductivamente aislados  de sus progenitores.

UN TIPO INTERESANTE DE ESPECIACIÓN: ANILLO DE ESPECIES

Este concepto fue acuñado por Enrst Mayr. El anillo de especies es un tipo de especiación alopátrida.  Un anillo de especies de produce cuando una serie de poblaciones vecinas están conectadas entre sí. En este caso se produce cuando hay una barrera geográfica que no es del todo insalvable, por lo cual, hay algo de flujo génico. Cada población está conectada con las poblaciones vecinas, pero no con las más alejadas geográficamente. En los extremos, existen dos poblaciones que están cerca geográficamente, e incluso coexisten en el mismo nicho (simpatría) pero están aisladas reproductivamente. Estás dos poblaciones son las que cierran el anillo. Al final, debido a la divergencia, se producen especies diferentes. Si empezamos el anillo por una de estas especies del extremo, imaginemos la especie A, y recorremos el anillos vemos que las siguientes poblaciones tienen parecido con la especie A, pero cuanto más nos acercamos al final del anillo, donde está la especie B, más características tienen de la especie B, mientras que se van diluyendo las características de la especie A.¿Por qué se produce un anillo de especies? En principio se debe a que rodea un hábitat que no cumple los requerimientos de las especies.

Figura explicativa del anillo de especie. Las líneas negras indican la existencia de flujo génico. Figura tomada de: By Andrew Z. Colvin - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=58637281

El anillo de especies es una clara evidencia de la existencia de la evolución. Algunos de los ejemplos son:

• Salamandras del género Ensatina en Norte América (Moritz et al. 1992)



Anillo de especies de salamandras Ensatina. Figura tomada de: By Thomas J. Devitt, Stuart J.E. Baird and Craig Moritz - (2011). "Asymmetric reproductive isolation between terminal forms of the salamander ring species Ensatina eschscholtzii revealed by fine-scale genetic analysis of a hybrid zone". BMC Evolutionary Biology 11 (1): 245. DOI:10.1186/1471-2148-11-245., CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=40976019

• Mosquitero verdoso (Phylloscopus trochiloides) en Eurasia (Irwin et al. 2005)



Anillo de especies del mosquitero verdoso (Phylloscopus trochiloides). Figura tomada de: By hu:user:g_ambrus - Own work, based on The greenish warbler ring species.Map form Image:BlankMap-World gray.svg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=350799

Referencias

• Irwin DE., Bensch S., Irwin, JH., Price, TD. (2005). Speciation by Distance in a Ring Species. Science 307: 414-416.
• Moritz C., Scheneider CJ., Wake, DB. (1992). Evolutionary relationships within the Ensatina eschscholtzii complex confirm the ring species interpretation. Systematic Biology 41(3): 273-291.