Especiación alopátrica: qué es, tipos, características y ejemplos

Desde un punto de vista biológico, una especie se define como un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden reproducirse entre sí y generar descendencia fértil, pero que no pueden hacerlo en circunstancias normales con poblaciones de otras especies diferentes.

El eje central de la especie es la unidad reproductiva: si dos individuos dan lugar a una cría fértil, podemos afirmar que ambos parentales están englobados en la misma especie (salvo contadas excepciones).

Hasta ahora, el ser humano ha categorizado aproximadamente 1,3 millones de especies de seres vivos, con un total de 229 nuevas descubiertas en el año 2018. Aún nos queda mucho camino por recorrer taxonómicamente hablando, pues se calcula que el 86% de los seres vivos terrestres y el 91% de los marinos aún permanecen desconocidos para la ciencia.

Estas desorbitadas cifras nos hacen plantearnos las siguiente pregunta: ¿cómo surgen tantas especies a lo largo de la historia evolutiva? Hoy te traemos una respuesta parcial a esta duda, pues hablamos de la especiación, centrándonos en su variante alopátrica. Quédate con nosotros, pues el proceso de especiación alopátrica es cuanto menos fascinante y, además, explica parte de la variabilidad biológica presente en la Tierra. En las siguientes líneas te desgranamos parte del milagro de la vida, que se dice pronto.

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¿Qué es la especiación?

Definir el concepto de especiación alopátrica sin antes englobarlo en el paraguas de la generalidad es como comenzar a construir una casa por el tejado. Por ello, empezaremos diciendo que la especiación es un proceso mediante el cual una determinada población de una especie da lugar a otra nueva que no puede intercambiar sus genes con la población primigenia.

Se trata de un mecanismo que promueve el surgimiento de nuevas líneas evolutivas y que, a lo largo de 3.800 millones de años en acción, nos ha otorgado miles y miles de especies en todos los reinos de seres vivos. El árbol de la vida y sus ramificaciones, por tanto, es producto de la diferenciación y aislamiento entre animales y otros taxones.

Según Ernst Mayr (biólogo y taxónomo contemporáneo de renombre) las especies se originan de dos maneras diferentes:

• Evolución filética: cuando una especie E1 se transforma en una especie E2 a lo largo del tiempo como consecuencia de la acumulación de cambios en sus genes.
• Evolución por cladogénesis: una especie E1 genera una o más especies e2, e3, e4 o eX mediante un proceso de divergencia de poblaciones.

Es el segundo punto, la evolución por cladogénesis, la que hoy nos interesa. A su vez, se pueden distinguir distintos tipos de especiación. Te los contamos a continuación de forma somera:

• Por hibridación: el cruce reproductivo entre dos especies termina por dar lugar a una nueva aislada reproductivamente de las parentales. Común en plantas.
• Por divergencia instantánea: poliploidía y cromosómica. No nos vamos a detener en sus peculiaridades por complejidad terminológica.
• Por divergencia gradual: especiación alopátrica, peripátrica, simpátrica, cuántica y parapátrica.

Quizá pueda resultar mareante conocer tantos términos en un momento, pero no te preocupes, pues todo quedará más claro en las siguientes líneas. La idea general es que el proceso de especiación no solo se produce por aislamiento geográfico entre poblaciones animales en tiempos larguísimos, pues también juegan papeles esenciales barreras genéticas, comportamentales e hibridaciones, entre otras muchas cosas.

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¿Qué es la especiación alopátrica?

Sin más preámbulos definimos la especiación alopátrica como la producida por una barrera geográfica que impide el flujo genético entre dos poblaciones. Se trata de un fenómeno extrínseco al organismo, pues no son ni sus adaptaciones iniciales, ni su comportamiento ni otros factores internos los que promueven la especiación. Simplemente surge una barrera infranqueable que separa un núcleo poblacional en dos o más que los seres vivos no pueden sortear.

Por este motivo, la alopatría y aislamiento geográfico son términos intercambiables. Te mostramos el mecanismo de acción de este proceso de diferenciación evolutiva con un ejemplo sencillo.

Un ejemplo práctico: escarabajos y ríos

Imagínate que en una población de escarabajos con un área de campeo extensa ven su territorio de acción partido por la mitad por un río. Una parte de la población quedará en un lado de la surgencia de agua, mientras que la otra se aislará completamente de la primigenia al no tener estos invertebrados mecanismos adaptativos para nadar por el agua y cruzar el río.

En el modelo más típico de especiación alopátrica, cada uno de los “lados” del río presentará demandas diferentes. Así pues, a lo largo de las generaciones la selección natural actuará de forma distinta en cada uno de los grupos poblacionales, seleccionando mutaciones distintas que maximicen la probabilidad de supervivencia de la especie en el nuevo nicho creado en cada caso. Al final, los cambios adaptativos entre los individuos serán tan diferentes entre las dos poblaciones que la reproducción se hace imposible.

Ahora, imagínate que el río desaparece. La población en el lado este ha desarrollado alas para escapar de una serie de depredadores peligrosos y, naturalmente, esto ha causado una modificación en el patrón corporal de los individuos.

Por otro lado, la población oeste ha sufrido cambios morfológicos importantes en las extremidades anteriores a lo largo de los miles de años de separación, pues su única fuente de alimento se encontraba bajo tierra. La divergencia genética es tal que, aunque se vuelvan a encontrar las dos poblaciones, ya no se pueden reproducir entre ellas. Bingo: tenemos dos especies diferentes donde antes solo había una.

Cabe destacar que este es un ejemplo “típico de libro”, pues en realidad la barrera geográfica puede presentar cierta porosidad y algunos individuos de las poblaciones se pueden reproducir entre ellos a lo largo de los años. Lo importante es que el flujo génico se vea muy reducido, pero no tiene por qué desaparecer por completo.

Tipos de especiación alopátrica

Una vez ha quedado claro el término con un ejemplo más que visible (o eso esperamos), podemos cerrar este espacio explicando que existen dos tipos principales de especiación alopátrica. Estos son los siguientes.

1. Especiación alopátrica vicariante o dicopátrica

Este modelo se aplica cuando una especie se divide en dos grandes poblaciones, por ejemplo por un movimiento de tectónica de placas que separa dos continentes. Estamos ante un mecanismo “a gran escala” que permite la acción de la selección natural de diferentes formas entre las dos poblaciones separadas.

2. Especiación alopátrica peripátrica

Este modelo implica la separación de una población pequeña de otra mucho mayor. Hay ciertos profesionales que defienden que no existe diferencia entre el modelo peripátrico y el dicopátrico, pero los que sí los consideran dos entes separados argumentan que las fuerzas de selección son diferentes entre la población pequeña y la grande, razón por la cual el proceso sí que es distinto.

Por ejemplo, la población pequeña no solo está sujeta a las presiones selectivas y a la selección natural. Un número de individuos reducidos favorece la acción de la deriva genética, es decir, la fluctuación de genes en la población debida al azar.

Recuperando el tren de pensamiento del caso anterior, pongamos que en un lado del río se separan 10 escarabajos y en el otro 300. Resulta que ⅓ de ellos, de forma general, son blancos y el resto verdes. Si un mamífero grande pisa a 3 escarabajos blancos en la población pequeña por azar, es posible que el genotipo blanco se pierda para siempre.

Mientras tanto, si este despistado animal mata a 3 escarabajos blancos sin querer con una pisada en la población grande, siguen existiendo otros 97 portadores del gen “blanco”. Así pues, las fuerzas de selección serían bastante diferentes en ambos núcleos y el más pequeño siempre sufriría más los efectos de la aleatoriedad del entorno.

Resumen

Como has podido ver, la especiación alopátrica es un proceso fascinante que se caracteriza por la diferenciación de dos o más poblaciones de una especie debido a una barrera geográfica que imposibilita el correcto flujo génico.

Aun así, esto no quiere decir que todas las poblaciones escindidas vayan a traducirse en nuevas especies. Seguramente y fuera del papel, si se separan 10 escarabajos de un grupo de 300, la nueva población acabaría desapareciendo por depredación o falta de recursos sin dar lugar al proceso de cladogénesis.

Además, durante mucho tiempo se consideró a la especiación alopátrica como la más importante de todas, ¿pues qué hay más poderoso que una barrera física infranqueable? Los avances en el estudio y utilización de la genética han demostrado que esta postulación es falsa: es mucho más común la especiación simpátrica, aquella que sucede sin aislamiento geográfico. Tendrás que esperar a futuras oportunidades para que te expliquemos este concepto, sin duda igual de fascinante que el narrado aquí.

Referencias bibliográficas:

• Especiación, bioinformatica.uab.cat.
• Especiación, Universidad Complutense de Madrid.
• Especiación alopátrica, Undestanding evolution. Universidad de Berkeley.