BARRERAS PARA EL FLUJO GÉNICO O BARRERAS REPRODUCTIVAS
Author: Frank Dicksee (1853 1928) Wiki Commons. File:DickseeRomeoandJuliet.jpg
Cladogénesis Anagénesis Transferencia horizontal Eventos de especiación http://en.wikipedia.org/wiki/file:horizontal-gene-transfer.jpg. Author: Barth F. Smets (2005)
BARRERAS PRECIGÓTICAS
Leopard frog (Rana pipiens) http://commons.wikimedia.org/wiki/file:leopard_frog_rana_pipiens.jpg Woodfrog http://commons.wikimedia.org/wiki/file:lithobates sylvaticus (Woodfrog).jpg
Aislamiento temporal: La rana de la madera cria al Leopard frog (Rana pipiens) final del invierno, http://commons.wikimedia.org/wiki/file:leopard_frog_rana_pipiens.jpg mientras que la rana leopardo cria a inicios de la primavera. Woodfrog http://commons.wikimedia.org/wiki/file:lithobates sylvaticus (Woodfrog).jpg
Miconia calvescens Aislamiento temporal http://en.wikipedia.org/wiki/file:starr_miconia_calvescens0.jpg
Miconia calvescens Aislamiento temporal: Los tiempos de floración y fructificación de especies simpátricas de Miconia son diferentes. http://en.wikipedia.org/wiki/file:starr_miconia_calvescens0.jpg
Miconia calvescens Chrysoperla carnea Aislamiento comportamental, morfológico, temporal Chrysopa perla Fuente: Wiki Commons, File:Chrysoperla carnea larva02.jpg Fuente: Wiki Commons, File:Chrysopidae - Chrysoperla carnea-1.jpg Fuente: Wiki Commons, File:Chrysoperla carnea larva02.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/file:starr_miconia_calvescens0.jpg
Miconia calvescens Chrysoperla carnea Aislamiento comportamental, morfológico, temporal: Chrysoperla carnea y C. downesi. Son genética y morfológicamente muy similares, pero ocupan hábitats diferentes; sus colores son diferentes, asociados a sus hábitats y crian en épocas diferentes del año. Chrysopa perla Fuente: Wiki Commons, File:Chrysoperla carnea larva02.jpg Fuente: Wiki Commons, File:Chrysopidae - Chrysoperla carnea-1.jpg Fuente: Wiki Commons, File:Chrysoperla carnea larva02.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/file:starr_miconia_calvescens0.jpg
Gasterosteus aculeatus http://en.wikipedia.org/wiki/file:gasterosteus_aculeatus.jpg
Gasterosteus aculeatus Aislamiento por hábitat: Las poblaciones son simpátricas pero prefieren diferentes micro-hábitats. http://en.wikipedia.org/wiki/file:gasterosteus_aculeatus.jpg
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_44
Aislamiento por comportamiento: Las parejas potenciales se encuentran pero no se reproducen debido a diferencias en rituales de apareamiento y/o diferentes dinámicas de selección sexual. Sistema específico de reconocimiento de pareja. http://en.wikipedia.org/wiki/file:ethology_diversity.jpg
Señales visuales (insectos, peces, aves) Patrones de color (aves) Ornamentos (insectos, aves, mamíferos) Feromonas (insectos) Autofertilización (plantas) http://en.wikipedia.org/wiki/file:mandarin_pair.jpg
Laurus argentatus Laurus fuscus http://simple.wikipedia.org/wiki/file:pt05_ubt.jpeg. Author: Tomasz Sienicki (2004)
Caracteres sexuales secundarios Figure 48 from The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex by Charles Darwin. http://en.wikipedia.org/wiki/file:descent_of_man_fig48.jpg
Aislamiento Mecánico: Acoplamiento estructural imperfecto entre los órganos sexuales. Mecanismo más importante en plantas que en animales (acoplamiento entre flores y polinizadores). http://en.wikipedia.org/wiki/file:n._jamban_and_n._lingul ata.jpg. Auithor: Alfindra Primaldhi (2009). Nepenthes jamban and N. lingulata
Incompatibilidad de gametos: Se basa en el mecanismo de reconocimiento de esperma y óvulos al nivel de las proteínas de membrana. Es importante especialmente en animales acuáticos de fertilización externa (invertebrados marinos y peces). http://en.wikipedia.org/wiki/file:reef0484.jpg Author: Linda Wade (1994)
BARRERAS POSTCIGÓTICAS
Híbridos
Inviabilidad de híbrido: Hay baja supervivencia del híbrido, especialmente durante los estados embrionarios. Esterilidad del híbrido: El huevo fecundado se desarrolla en un adulto sano, pero estéril. Segregación de gametos aneuploides durante la meiosis. Diferentes asociaciones de genes en los cromosomas de los progenitores. http://en.wikipedia.org/wiki/file:juancito.jpg
Regla de Haldane J.B.S. Haldane, en Oxford UK, 1914. http://en.wikipedia.org/wiki/file:j._b._s._haldane.jpg J.B.S. Haldane (1922) Sex-ratio and unisexual sterility in hybrid animals. J. Genetics 12, 101-109.
Hibridación Hibridación: reproducción entre poblaciones genéticamente diferentes. Zona hibrida: región de contacto y reproducción entre poblaciones genéticamente distintas.
The M. m. musculus/m. m. domesticus hybrid zone in Europe. (a) The course of the zone is shown as bold line and the location of the study area as shaded rectangle. (b) The detail of the study area with sampling sites indicated. Macholán et al. BMC Evolutionary Biology 2008 8:271 doi:10.1186/1471-2148-8-271. /content/download/figures/1471-2148-8-271-1.jpeg Copyright 2008 Machol n et al; licensee BioMed Central Ltd.
Allele frequencies across the field area. Frequencies of musculus (red) and domesticus (blue) alleles are shown for the X chromosome marker (a), Y chromosome (b), and mtdna (c). Genetic conflict outweighs heterogametic incompatibility in the mouse hybrid zone? BMC Evol Biol. 2008 Oct 3; 8:271 Copyright 2008 Machol n et al; licensee BioMed Central Ltd. The pies are proportional to sample sizes. The bold lines indicate orientation of the X and Y fronts, respectively, estimated using the PAVA algorithm; the X marker orientation is almost identical to that of the consensus over all loci. M and D denote musculus and domesticus regions delimited by the green line.
Liger http://en.wikipedia.org/wiki/file:liger.jpg
Híbridos entre gallina común (Gallus gallus) y gallina de guinea (Numida meleagris), a la izquierda y entre gallina de guinea y pavo real (Pavo cristatus) a la derecha.
Zona Híbrida
una población continua es dividida por una barrera geográfica (vicarianza).
Las poblaciones aisladas se diferencian (especiación alopátrica).
La barrera desaparece y las poblaciones se expanden.
Las poblaciones entran en contacto y se entrecruzan en la zona de contacto.
Posibles destinos de una zona híbrida podría mantenerse indefinidamente a través de la acción permenente de la selección natural, la cual mantendría la gradación en la frecuencia de alelos.
La selección natural podría favorecer alelos que refuerzan el aislamiento precigótico o los híbridos podrían tener menor eficacia biológica aislamiento completo de las diferentes poblaciones.
La selección natural podría favorecer los alelos que incrementan la adaptación de los híbridos. En este caso las barreras postcigóticas podrían desaparecer y las semiespecies se fusionarían en una sola.
Los híbridos aislarse reproductivamente de las especies parentales y convertirse en una tercera especie.
Drosophila repleta http://en.wikipedia.org/wiki/file:drosophila_repleta_lateral.jpg El número de diferencias moleculares entre dos especies hermanas es proporcional al tiempo de divergencia.
Reloj molecular La distancia genética D entre dos especies puede ser utilizada para estimar el tiempo de divergencia entre ellas http://en.wikipedia.org/wiki/file:collapsedtreelabels-simplified.svg
Las barreras pre y poscigóticas aumentan gradualmente con el tiempo de divergencia entre poblaciones. El tiempo requerido para el aislamiento reproductivo completo varia; en Drosophila se alcanza cuando 0.3 < D < 0.53 (apróx. 1,5-3,5 Ma). Las barreras precigóticas evolucionan más rápido entre poblaciones simpátricas (selección sexual).
Sculpture "Heart of Steel (Hemoglobin)", 2005, Weathering steel and glass, height: 5 (1.60 m), location until Fall 2007: City of Lake Oswego, USA. Wiki commons. File:Heart of Steel (Hemoglobin).jpg
El gene que codifica para la proteína alfa-globina (un componente de la hemoglobina sufre cambios a una tasa de 0.56 cambios por par de bases por mil millones de año. Por tal regularidad, el gene puede ser usado como un reloj molecular. Wiki commons. File:Hemoglobin.jpg
Sumario
Mecanismos de aislamiento reproductivo Barreras biológicas que previenen el intercambio de genes entre dos o más poblaciones: - Precigóticas: previenen o reducen la probabilidad de formar cigotos híbridos. - Postcigóticas: reducen la supervivencia o la reproducción de organismos híbridos.
Barreras al flujo génico (Futuyma, 1998, 2005) 1. Barreras precigóticas (mecanismos de aislamiento precigótico o precópula). A. Las parejas potencial (aunque en simpatría) no se encuentran. a. Aislamiento temporal (por estaciones o período del día). b. Aislamiento del hábitat. B. Las parejas potenciales se encuentran pero no cópulan (aislamiento comportamental o sexual). C. Ocurre la cópula pero no hay transferencia de los gametos del macho (aislamiento mecánico). D. Hay transferencia de gametos, pero el huevo no es fertilizado (incompatibilidad gamética).
2.Barreras postcigóticas (mecanismo de aislamiento postcigótico o poscópula). A. el híbrido F1 tiene viabilidad reducida (inviabilidad del híbrido). B. el híbrido F1 es viable, pero tiene fertilidad reducida (esterilidad del híbrido). C. viabilidad o fertilidad reducida en F2 o de retrocruces.