Mecanismos de aislamiento reproductivo para niños
En biología, los mecanismos de aislamiento reproductivo son como barreras naturales que impiden que dos especies diferentes puedan cruzarse y tener descendencia, o que esa descendencia sea sana y capaz de reproducirse. Estas barreras son muy importantes porque ayudan a mantener las características únicas de cada especie a lo largo del tiempo.
Imagina que tienes dos grupos de animales o plantas que son muy parecidos, pero que no pueden tener crías juntos. Eso significa que están aislados reproductivamente. Este aislamiento es clave para que se formen nuevas especies, un proceso llamado especiación.
El zoólogo Ernst Mayr clasificó estos mecanismos en dos grandes grupos:
- Mecanismos precopulatorios: Son barreras que actúan antes de que ocurra la fecundación (antes del apareamiento en animales o la polinización en plantas).
- Mecanismos poscopulatorios: Son barreras que actúan después de que el apareamiento o la polinización ya ocurrieron.
Estos mecanismos están controlados por los genes y pueden evolucionar tanto en especies que viven en el mismo lugar (simpátricas) como en las que están separadas geográficamente (alopátricas).
Contenido
Mecanismos de aislamiento antes del apareamiento
Estos mecanismos son muy eficientes porque evitan que las especies "gasten" energía en intentar tener crías que no serán viables o fértiles.
Aislamiento por hábitat o estación
Este tipo de aislamiento ocurre cuando los individuos de diferentes especies no se encuentran para aparearse debido a:
- Diferencias de hábitat: Viven en lugares distintos. Por ejemplo, hay dos tipos de peces llamados "espinosillos" del género Gasterosteus. Una especie vive siempre en agua dulce, en ríos pequeños. La otra vive en el mar en invierno y en primavera y verano va a los estuarios de los ríos para reproducirse. Como viven en lugares con diferente salinidad, no se cruzan.
- Diferencias en la estación de apareamiento: Se reproducen en diferentes momentos del año. Por ejemplo, dos especies de sapos, Bufo americanus y Bufo fowleri, pueden tener crías fértiles en un laboratorio. Pero en la naturaleza, no se cruzan porque B. americanus se aparea al principio del verano y B. fowleri lo hace al final.
Aislamiento por comportamiento
Los rituales de cortejo son muy importantes en los animales. Cada especie tiene sus propios "pasos de baile", "canciones" o "caricias" especiales para atraer a su pareja. Si un animal no realiza el cortejo de la manera correcta, o si la pareja no responde como se espera, el apareamiento no ocurre. Esto mantiene a las especies separadas.
Por ejemplo:
- El canto de los machos de langostas del género Chorthippus o de las cigarras del género Magicicada es diferente en cada especie. Este sonido específico actúa como una barrera para que no se crucen.
- Las feromonas (sustancias químicas que los animales liberan para comunicarse) también son clave. En las polillas del maíz del género Ostrinia, las hembras de dos especies producen diferentes tipos de feromonas. Los machos solo detectan las feromonas de su propia especie, lo que evita que se crucen.
Aislamiento mecánico
A veces, el apareamiento no puede ocurrir porque los órganos reproductores de las dos especies no encajan. Es como una "llave y cerradura": solo las estructuras que son exactamente complementarias pueden unirse. Esto es común en los insectos, donde sus cuerpos rígidos actúan como una barrera.
En las angiospermas (plantas con flores), muchas especies necesitan un polinizador (como abejas, mariposas o colibríes) para que el polen llegue a otra flor y se produzca la fecundación. Las flores han evolucionado para atraer a polinizadores específicos con sus formas, colores y olores. Si una flor solo puede ser polinizada por un tipo de animal, y ese animal no visita otras especies de flores, esto crea un aislamiento mecánico.
Mecanismos de aislamiento después del apareamiento
Estos mecanismos actúan si el apareamiento ya ocurrió, pero algo impide que la descendencia sea viable o fértil.
Impedimento de la fertilización
A veces, los gametos (óvulos y espermatozoides) de dos especies diferentes se encuentran, pero no logran unirse para formar un cigoto.
- En los erizos de mar, aunque liberen sus gametos al mismo tiempo en el agua, los espermatozoides de una especie no pueden fecundar los óvulos de otra especie. Esto se llama incompatibilidad gamética.
- En las plantas, el polen de una especie puede llegar al estigma de otra, pero el tubo polínico (que lleva el polen al óvulo) puede detenerse antes de llegar, impidiendo la fecundación.
Mortalidad del cigoto o inviabilidad de los híbridos
En este caso, el óvulo es fecundado y se forma un cigoto, pero este no se desarrolla correctamente o el individuo que nace es débil y no sobrevive.
- Por ejemplo, al cruzar diferentes especies de ranas, los cigotos pueden no dividirse, o el embrión puede detener su desarrollo en etapas tempranas. Esto ocurre porque los genes de las dos especies no funcionan bien juntos.
- En las plantas, el embrión híbrido puede morir porque el tejido que lo nutre (llamado endosperma) no se desarrolla bien.
Esterilidad de los híbridos
El híbrido nace y es fuerte, pero no puede tener sus propias crías, es decir, es estéril.
- El ejemplo más conocido es la mula, que es el resultado del cruce entre un caballo y una burra. Los caballos tienen 64 cromosomas y los burros 62. La mula tiene 63 cromosomas, un número impar. Esto hace que sus cromosomas no puedan dividirse correctamente durante la meiosis (el proceso para formar gametos), lo que la hace estéril.
- También existen híbridos estériles entre osos polares y osos pardos.
Mecanismos múltiples
A menudo, las especies están separadas por más de un mecanismo de aislamiento. Por ejemplo, las especies de moscas Drosophila pseudoobscura y D. persimilis están aisladas por:
- Su hábitat (persimilis vive en lugares más fríos y altos).
- Diferencias en el momento del cortejo (persimilis es más activa por la mañana, pseudoobscura por la noche).
- Comportamiento de apareamiento (las hembras prefieren a los machos de su propia especie).
- Si a pesar de todo se producen híbridos, los machos híbridos son completamente estériles.
Todos estos mecanismos combinados aseguran que las dos especies se mantengan separadas.
Selección para el aislamiento reproductivo
Los científicos han demostrado que la selección natural puede aumentar el aislamiento reproductivo entre poblaciones. En un experimento con las moscas D. pseudoobscura y D. persimilis, se observó que si se eliminaban los híbridos en cada generación, las moscas que se apareaban solo con su propia especie tenían más descendencia. Con el tiempo, el número de híbridos disminuyó drásticamente, mostrando que la selección favoreció el aislamiento.
Esto sugiere que si los híbridos entre dos especies son menos aptos para sobrevivir o reproducirse, la selección natural favorecerá el desarrollo de mecanismos que impidan que esas especies se crucen. Este fenómeno se conoce como el "Efecto Wallace".
Además, las barreras de aislamiento pueden surgir simplemente como resultado de que las poblaciones se adapten a diferentes ambientes. Por ejemplo, en un experimento con moscas D. pseudoobscura, se dividió una población y se alimentó a cada grupo con un tipo diferente de comida (almidón o maltosa). Después de varias generaciones, los dos grupos se habían adaptado tanto a su alimento que, al mezclarlos, los individuos preferían aparearse solo con los de su propio grupo adaptado. Esto demuestra que el aislamiento reproductivo puede aparecer incluso sin que haya una selección directa contra los híbridos.
Incompatibilidad generada por microorganismos
A veces, el aislamiento reproductivo no se debe solo a los genes de las especies, sino a la presencia de microorganismos dentro de ellas. Por ejemplo, la bacteria Wolbachia puede vivir dentro de los insectos. Si una población de insectos tiene esta bacteria y otra no, o si tienen diferentes tipos de la bacteria, los híbridos que resultan de su cruce pueden ser inviables o estériles. Se ha visto que en algunos casos, si se trata a los insectos con antibióticos para eliminar la bacteria, las barreras de aislamiento desaparecen. Esto sugiere que los microorganismos pueden jugar un papel en la formación de nuevas especies.
Galería de imágenes
-
Los pinzones de Darwin son catorce especies de aves descubiertas por Charles Darwin en las islas Galápagos durante su viaje a bordo del Beagle. Estas especies de pinzones han evolucionado a partir de un solo ancestro común adaptándose a distintas fuentes de alimento (insectos, frutos, semillas) por lo que el tamaño y forma del pico se ha ido diferenciando notoriamente. Esas diferencias se mantienen a través del tiempo gracias a la existencia de mecanismos de aislamiento reproductivo: barreras geográficas, ecológicas y sexuales que impiden que los miembros de estas catorce especies se apareen entre sí y formen híbridos.
Véase también
En inglés: Reproductive isolation Facts for Kids
