Evolución

Definiendo una especie

Generalmente una especie es definida como un grupo de individuos que real o potencialmente se aparean en la naturaleza. En este sentido, una especie es la mayor reserva génica posible en condiciones naturales.

Por ejemplo, estas arañas conocidas como “arañas de la cara feliz” lucen diferentes, pero como pueden aparearse; son consideradas de la misma especie: Theridion grallator.

Foto cortesía de Rosemary Gillespie, UC Berkeley

Esa definición de una especie podría parecer restringida, pero no lo es, en la naturaleza, hay muchos casos donde es difícil aplicar esta definición. Por ejemplo, las bacterias se reproducen principalmente en forma asexual. La bacteria que se muestra a la derecha está reproduciéndose asexualmente, por fisión binaria. La definición de una especie como un grupo de individuos que se cruzan entre ellos, no puede ser fácilmente aplicada a organismos que se reproducen en forma asexual. También, muchas plantas, y algunas animales, forman híbridos en la naturaleza. Los cuervos capuchinos y los cuervos carroñeros lucen diferentes, y se aparean profusamente dentro de sus propios grupos, pero en algunas áreas, ellos producen híbridos. ¿Deberían considerarse de la misma especie o de especies separadas?

Microfotografía de Streptococo es cortesía del Dr. Vincent A. Fischetti.

Si dos linajes de roble lucen bastante diferentes, pero ocasionalmente forman híbridos entre si, ¿deberíamos considerarlos de diferentes especies? Hay muchos otros casos donde el límite de una especie es borroso. No es sorprendente que estas situaciones indefinidas existan, después de todo, la idea de una especie es algo que nosotros, los seres humanos, inventamos para nuestra conveniencia!

Definiendo especiación

La especiación es un evento de ruptura de un linaje que produce dos o más especies separadas. Imagina que estás mirando la punta del árbol de la vida que constituye a una especie de la mosca de la fruta. Baja por la filogenia a donde la rama de tu mosca de la fruta se conecta con el resto del árbol. Ese punto de ramificación, y cada uno de los puntos de ramificación en el árbol, es un evento de especiación. En ese punto los cambios genéticos originaron a partir de un sólo linaje dos linajes de mosca de la fruta separados. Pero, ¿por qué y cómo sucedió?

Los puntos de ramificación de esta filogenia parcial de Drosophila representan los eventos de especiación. Aquí hay un escenario que ejemplifica cómo puede suceder la especiación :

•  La escena: una población de mosca de la fruta salvaje que habita en varios racimos de bananas pudriéndose, alegremente depositan sus huevos en la fruta…

•  Catástrofes: un huracán lleva las bananas y las moscas de la fruta inmaduras que contienen hacia el mar. Los racimos de bananas eventualmente son llevados a una isla lejos de la costa. Las moscas de la fruta maduran y emergen de su etapa de cría sobre la solitaria isla. Las dos porciones de la población, tierra firme e isla, están demasiado distanciados del flujo génico para que se unan. En este punto, la especiación no ha ocurrido: cualquier mosca de la fruta que regresase al continente podría aparearse y producir descendencia sana con las moscas del continente.

•  La divergencia de las poblaciones: Las condiciones ecológicas son ligeramente diferentes en la isla, y la población de la isla evoluciona bajo diferentes presiones selectivas y experimenta diferentes eventos azarosos que los que sufre la población del continente. Ejemplos : La morfología, las preferencias de alimento, los cambios de los tipos de cortejo en el curso de muchas generaciones de selección natural.

•  Así que nos volvemos a encontrar: Cuando otra tormenta reencuentra a las moscas de la isla con las del continente, no se aparearán fácilmente puesto que cada población de moscas han desarrollado distintas clases de cortejo. Las pocas que sí se aparean con las moscas del continente, producen huevos inviables a causa de las diferencias genéticas entre las dos poblaciones. Ahora que los genes no pueden circular entre las dos poblaciones el linaje se ha dividido.

Este es un modelo simplificado de especiación por aislamiento geográfico, pero da una idea de algunas de los procesos que podrían estar trabajando en la especiación. En la mayoría de los casos de la vida real, podemos solamente unir sólo parte de la historia con la evidencia disponible. No obstante, la evidencia que apoya que este proceso se lleva a cabo es fuerte.

Las causas de especiación

Aislamiento geográfico

En el ejemplo de la mosca de la fruta, algunas larvas fueron arrojadas en una isla, y la especiación comenzó porque las poblaciones no pudieron cruzarse debido al aislamiento geográfico. Los investigadores creen que el aislamiento geográfico es un modo común para que comience el proceso de especiación: el cambio de curso de los ríos, la elevación de las montañas, la deriva de los continentes, la migración de los organismos, y lo que fue alguna vez una población entera es dividida en dos o más poblaciones pequeñas.

Inclusive no necesita ser una barrera física como un río que separa dos o más grupos de organismos podría ser sólo un hábitat desfavorable entre las dos poblaciones que se abstienen de aparearse.

Reducción del flujo génico

Sin embargo, la especiación podría también suceder con ninguna barrera externa específica para el flujo genético. Imagínate una situación en la cual una población se extiende sobre un extensa pradera, y el apareamiento entre la población no es azaroso. Los individuos en el extremo oeste tendrían cero oportunidad de aparearse con los del extremo este de la pradera. Así que hemos reducido el flujo génico, pero no el aislamiento total. Esto puede no ser suficiente para causar especiación. La especiación podría también requerir diferentes presiones de selección en las extremos opuestos de la pradera, lo cual alteraría las frecuencias génicas en los grupos en los distintos puntos de la pradera de tal modo que no podrían aparearse si ellos se reuniesen. (dibujo)

Incluso en ausencia de una barrera geográfica, el flujo génico reducido a través de un rango de especies puede promover la especiación.