Aislamiento reproductivo: definición, tipos y ejemplos

Aislamiento reproductivo

Imagine una inundación que cambia el curso de un río, dividiendo no solo el paisaje por la mitad, sino también una población de ciervos. Los ciervos ya no pueden interactuar y, durante cientos de años, las dos poblaciones de ciervos evolucionan o cambian. Finalmente, el río se seca y los dos grupos de ciervos pueden volver a mezclarse. Sin embargo, ya no pueden aparearse porque ya no son de la misma especie.

Una especie es un grupo de organismos vivos, como animales o plantas, que pueden cruzarse o intercambiar genes. El ejemplo anterior del ciervo es un caso de especiación , o cuando una especie se convierte en dos o más, debido a la evolución.

Muchas cosas pueden separar una población en dos o más grupos, como continentes cambiantes o flujos de lava. Durante su tiempo separados, los ciervos experimentaron cambios hasta el punto de aislamiento reproductivo . Esto se refiere a cuando dos grupos de animales viven lo suficientemente cerca el uno del otro como para interactuar, pero no pueden cruzarse entre sí.

Hay muchas razones por las que dos organismos no pueden aparearse y se pueden dividir en dos divisiones principales: barreras pre-cigóticas y barreras post-cigóticas.

Barreras pre-cigóticas

Las barreras pre-cigóticas son obstáculos que están presentes antes de que un óvulo pueda ser fertilizado. Un cigoto es un óvulo que ha sido fertilizado por un espermatozoide. Algunos ejemplos de barreras pre-cigóticas incluyen aislamiento temporal, aislamiento ecológico, aislamiento conductual y aislamiento mecánico.

Con el aislamiento temporal , las dos especies nunca entran en contacto entre sí porque no están activas al mismo tiempo o tienen diferentes temporadas de apareamiento. Por ejemplo, la rana de patas rojas del norte y la rana de patas amarillas de las colinas viven en California, pero sus temporadas de apareamiento no se superponen, por lo que estas dos especies nunca tienen la oportunidad de aparearse.

Algunas especies de ranas tienen aislamiento temporal.

Algunos organismos prefieren ciertos tipos de alimento, hábitat o tienen sitios específicos de apareamiento. Con el aislamiento ecológico , las especies tienen el mismo rango pero no se encuentran entre sí porque comen diferentes alimentos, viven en diferentes hábitats o se aparean en diferentes áreas. También podemos usar la rana de patas rojas en este ejemplo. A pesar de que viven en la misma región, la rana de patas rojas no se aparea con la rana toro porque la rana de patas rojas se reproduce en arroyos de rápido movimiento y las ranas toro se reproducen en estanques.

Algunos animales tienen complejos rituales de apareamiento. Por ejemplo, el puercoespín macho orina sobre la hembra.

Con el aislamiento conductual , una especie no sabe que el ritual de apareamiento de la otra especie o los rituales son ligeramente diferentes, por lo que no se produce apareamiento entre ellas. Hay dos especies de saltamontes que no se cruzan porque tienen cantos de apareamiento ligeramente diferentes.

Algunas especies tienen complejos rituales de apareamiento. Por ejemplo, algunos pájaros machos bailan para que los puercoespines hembras y machos orinen sobre las hembras antes del apareamiento. Solo encantador si eres un puercoespín, supongo.

Con el aislamiento mecánico , los animales realmente intentan aparearse, pero son físicamente incapaces. Cierta especie de caracol no puede aparearse si el caparazón no está enrollado en la misma dirección, por lo que solo los caracoles de caparazón enrollado a la derecha pueden aparearse con los caracoles de caparazón enrollado derecho; lo mismo se aplica a los caracoles enrollados a la izquierda.

Barreras post-cigóticas

En los casos en que existen barreras post-cigóticas , los organismos se aparean pero no se produce descendencia. Las barreras post-cigóticas significan que los animales se aparearon pero no se produjo ninguna descendencia después de que lo hicieran. También puede significar que la descendencia es un híbrido y no es viable, estéril o ambos.

Un tipo de barrera post-cigótica es la incompatibilidad gamética, donde el esperma y el óvulo no son compatibles, no pueden combinarse. Un gameto es un espermatozoide o un óvulo maduro, capaz de transferir código genético. Un ejemplo de esto se puede ver en los erizos de mar, que liberan su esperma o huevos en el agua. Los gametos del erizo rojo gigante y el erizo púrpura no son compatibles, por lo que, aunque el esperma y el óvulo entran en contacto, no se fusionan para formar un erizo bebé.

En la incompatibilidad gamética, el óvulo y el espermatozoide entran en contacto entre sí, pero no son compatibles, por lo que no se produce descendencia.

Otro tipo de barrera es la mortalidad cigótica , donde el óvulo y el espermatozoide se encuentran y se fusionan, pero el cigoto muere sin más desarrollo. Recuerde, el término ‘cigoto ‘ se refiere a un óvulo y un espermatozoide que se han fusionado.

La creación de un híbrido fallido también es una forma de barrera post-cigótica.

Un híbrido es un cruce entre dos especies diferentes. Un ligre es un ejemplo de híbrido porque es un cruce entre un tigre y un león. A diferencia de muchos híbridos, los ligre pueden producir descendencia.

El término ” híbrido ” se refiere a la descendencia entre dos especies diferentes y ” inviabilidad ” se refiere a un organismo que no prospera. En la inviabilidad híbrida , se produce el apareamiento y se produce un híbrido, pero no se desarrolla correctamente y normalmente muere temprano. Un ejemplo de inviabilidad híbrida: cuando se cruzan ciertas especies de iris, la descendencia muere antes de que se pueda formar una semilla.

Cuando se cruzan ciertas especies de lirios, la descendencia nunca se convierte en semillas.

La esterilidad es cuando un organismo, en este caso un híbrido, no puede reproducirse. Un ejemplo de esterilidad híbrida: cuando se cruzan un caballo y un burro, nace una mula. Aunque una mula puede estar sana, es estéril, incapaz de transmitir su propio código genético cuando se aparea con otros caballos, burros o mulas.

Cuando un burro se aparea con un caballo, la descendencia es estéril.

En los casos de degradación del híbrido , el híbrido puede reproducirse, pero las generaciones posteriores son estériles, no viables o ambos. Un ejemplo de degradación híbrida se puede ver en las plantas de algodón. Los cultivadores de algodón han intentado cruzar distintos tipos de algodón para obtener una buena planta de algodón. Aunque el primer cultivo híbrido está bien, las generaciones posteriores son menos viables.

Resumen de la lección

El aislamiento reproductivo es la razón por la que diferentes especies de animales y plantas no pueden cruzarse entre sí. La especiación , o cuando una especie se divide en dos o más especies, es la responsable de muchos casos de aislamiento reproductivo dentro de tipos similares de organismos.

Tanto las barreras pre-cigóticas como las post-cigóticas pueden evitar que las especies se crucen. Las barreras pre-cigóticas evitan que los animales se apareen en absoluto, mientras que las barreras post-cigóticas se aplican a los casos en que los organismos se aparean y sus células se unen, pero se impide el desarrollo de la descendencia.

Las barreras pre-cigóticas incluyen:

• Aislamiento temporal , cuando las especies no entran en contacto entre sí debido al tiempo
• Aislamiento ecológico , cuando las especies no entran en contacto entre sí debido a diferencias de hábitat o estilo de vida.
• Aislamiento conductual , cuando los rituales de apareamiento de las especies son lo suficientemente diferentes entre sí como para evitar el interés en la cópula.
• Aislamiento mecánico , cuando las diferencias físicas entre dos animales impiden el apareamiento

Las barreras post-cigóticas incluyen:

• Incompatibilidad gamética , cuando el esperma y los óvulos entre dos especies no pueden fusionarse debido a diferencias biológicas.
• Mortalidad cigótica , cuando el óvulo y el espermatozoide se fusionan, pero el cigoto resultante no es viable y muere.
• Inviabilidad híbrida , cuando el cigoto se forma, pero no lo hace por completo y generalmente muere al principio de su ciclo de vida.
• Esterilidad híbrida , cuando el cigoto crece para convertirse en un híbrido o en la descendencia de dos especies diferentes de organismos, pero el híbrido en sí no puede reproducirse.
• Desglose del híbrido , cuando el híbrido puede reproducirse, pero las generaciones futuras no son viables, estériles o ambos

Barreras a la reproducción

Hay dos categorías de barreras reproductivas

El aislamiento reproductivo puede ser causado por barreras pre-cigóticas y post-cigóticas.

• Barreras pre-cigóticas : barreras que impiden el apareamiento de los animales. Estos incluyen aislamiento temporal, aislamiento ecológico, aislamiento conductual y aislamiento mecánico.
• Barreras post-cigóticas : barreras que entran en juego después de que dos especies se han apareado. Estos incluyen incompatibilidad genética, mortalidad cigótica, inviabilidad híbrida, esterilidad híbrida y degradación híbrida.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado, debería poder:

• Discutir los factores que pueden contribuir al aislamiento reproductivo.
• Describir los tipos de barreras pre-cigóticas y post-cigóticas a la reproducción.
• Identificar ejemplos de aislamiento reproductivo.