AÏLLAMENT GEOGRÀFIC: AVANTATGES, DESAVANTATGES I EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

L' aïllament geogràfic és un terme usat en biologia evolutiva i ecologia per referir-se a la separació espacial d'un grup d'organismes. Pot ocórrer per un esdeveniment natural, com canvis en la geologia de la regió o per estructures artificials.

En la majoria dels casos, les espècies queden aïllades per la presència de barreres naturals de diferents tipus, tant si es diu oceans, llacs, muntanyes, entre d'altres, que poden reduir dràsticament el contacte entre els individus de la població.

Font: By NASA, via Wikimedia Commons

Una vegada que els dos grups d'individus se separen, els dos ambients als quals van quedar exposats exerceixen diferents pressions selectives sobre els individus, obligant-los a seguir camins evolutius diferents.

Les forces evolutives de selecció natural i deriva gènica causaran canvis en les freqüències al·lèliques dels nous grups, diferenciant-les de la població parental.

Depenent de la magnitud de la separació i de el temps que aquesta es mantingui, poden produir-esdeveniment d'especiació: formació de noves espècies, incrementant així la diversitat de el grup.

De la mateixa manera, l'aïllament també pot portar a l'extinció d'un conjunt d'individus ja sigui per falta de diversitat genètica o per processos d'endogàmia.

Avantatges i desavantatges

L'aïllament de geogràfic dels organismes pot traduir-se en dos processos: l'especiació, on sorgeixen noves espècies o l'extinció de el grup que va experimentar l'aïllament.

A continuació descriurem en profunditat cadascun dels processos, entenent a l'especiació com "avantatge", ja que augmenta la diversitat ia l'extinció com "desavantatge":

especiació

El procés pel qual es formen noves espècies és d'interès per als biòlegs evolutius. L'ornitòleg Ernst Mayr va contribuir enormement en la descripció d'aquest fenomen. Segons Mayr, la especiació està influenciada per dos factors: l'aïllament i la divergència genètica dels individus involucrats.

Primer, perquè dos poblacions es diferencien prou per ser considerades espècies s'ha d'interrompre el flux de gens entre elles. En altres paraules, no han de reproduir-se.

Segon, la divergència genètica ha d'aparèixer durant el període aïllament de tal manera que si els individus s'arriben a trobar novament - per un col·lapse de la barrera que els va separar inicialment - el procés de reproducció no serà eficient i els seus descendents tindran un fitness relativament més baix que els seus progenitors.

L'efectivitat de l'procés d'aïllament geogràfic per produir la especiació depèn de diversos factors intrínsecs a el grup que s'està separant, com ara la capacitat de desplaçar-se.

especiació al·lopàtrica

L'esdeveniment d'aïllaments geogràfics que dóna peu a processos d'especiació per mitjà de la separació d'una barrera infranquejable s'anomena especiació al·lopàtrica, terme derivat de les arrels gregues que significa literalment "en un altre país".

Una vegada que les espècies es troben aïllades físicament s'enfronten a condicions ambientals diferent ja pressions selectives que els guien per diferents camins evolutius.

Prenguem com a exemple hipotètic una població de llangardaixos que queda aïllada per un riu, pot ser que les condicions climàtiques de la banda esquerra siguin més fredes que les de la part dreta. Així, els mecanismes de selecció natural i deriva gènica actuessin de manera independent, portant a la diferenciació progressiva dels llangardaixos.

D'aquesta manera, els individus adquireixen diferents característiques, ecològiques, etològiques, fisiològiques, entre altres, comparades amb l'espècie parental. En aquest cas que la barrera d'aïllament hagi estat suficient per propiciar l'esdeveniment d'especiació, no ha d'existir flux de gens si les dues espècies resultants arriben a trobar-se novament.

Hi ha un consens entre els biòlegs que donen suport a la importància de l'especiació al·lopàtrica en la generació de noves espècies, ja que restringeix de manera efectiva el flux de gens entre els organismes.

extinció

Quan ocorre la separació d'individus gràcies a barreres que no poden creuar-se, algun dels grups pot arribar a extingir-se.

A l'separar-se de l'espècie parental, pot ser que la diversitat de el grup sigui baixa i no es adaptar-se a les noves pressions imposades pel nou ambient a què s'enfronten.

De la mateixa manera, si la població que va ser separada està representada per un nombre petit d'individus, l'endogàmia (encreuament entre parents propers) pot tenir conseqüències negatives.

El mateix Charles Darwin ja era conscient dels efectes negatius de l'endogàmia en les poblacions naturals. A l'creuar parents propers existeix major probabilitat que certs al·lels deleteris s'expressin.

Per exemple, si en una família hi ha el gen per certa patologia que només s'expressa quan l'individu posseeix dos al·lels (homozigot recessiu) i dos germans es creuen, hi ha més probabilitat que la descendència port dos al·lels per a la malaltia, a diferència d'un encreuament amb un individu que no porta dit al·lel deleteri.

Igualment, quan les construccions humanes priven els animals de desplaçar-se a llocs desitjats, pot disminuir la seva població per falta d'aliment.

exemples

Aïllament i especiació en l'esquirol antílop al Gran Canó de el Colorado

En el Gran Canó és una formació de dimensions extraordinàries que ha estat esculpida des de fa 2.000 anys pel riu vermell. Se situa al nord d'Arizona dels Estats Units.

En aquesta regió habiten dues espècies d'esquirol, que segons les investigacions, són producte d'un esdeveniment d'especiació al·lopàtrica. Una de les espècies habita a la regió esquerra i una altra a la dreta, separades per una distància mínima. No obstant això, les dues espècies no són capaços de creuar-se.

En contrast, espècies que posseeixen la capacitat de desplaçar-se lliurement per banda i banda de l'canó no han mostrat indicis d'especiació.

Aïllament i especiació en peixos de riu Congo

Potser fins ara sigui difícil aplicar els conceptes descrits per espècies aquàtiques. No obstant això és possible.

Els cíclids són una família de peixos que es caracteritzen per una diversitat immensa en el riu Congo. Aquesta particularitat va cridar l'atenció dels ictiólogos que buscaven entendre per què el riu era habitat per tantes espècies i quins factors afavorien els esdeveniments massius d'especiació.

Després d'estudiar la conformació de riu, els científics van arribar a la conclusió que la hidrologia del riu, causada per les seves aigües turbulentes, funcionaven com barreres que impedia el contacte - i per tant el flux gènic - d'espècies de peixos que es trobaves molt a prop.

referències

1. Adds, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetics, evolution and biodiversity. Nelson Thornes.
2. American Museum of Natural History. (2017). Congo River fish evolution shaped by intense rapids: Genomic study in lower Congo reveals Microscale Diversification. ScienceDaily. Recuperat el 16 d'octubre de 2018, de www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: ciència i natura. Pearson Educació.
4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitació a la Biologia. Ed. Mèdica Panamericana.
5. Mayr, E. (1997). Evolution and the diversity of life: Selected essays. Harvard University Press.
6. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Facts on File.
7. Tobin, AJ, & Dusheck, J. (2005). Asking about life. Cengage Learning.