Especiación híbrida

format_list_bulleted Contenido keyboard_arrow_down
ImprimirCitar
Dos especies mate resultando en un híbrido adecuado que no puede aparearse con miembros de su especie matriz.

La especiación híbrida es una forma de especiación en la que la hibridación entre dos especies diferentes da lugar a una nueva especie, aislada reproductivamente de la especie progenitora. Anteriormente, se creía que el aislamiento reproductivo entre dos especies y sus progenitores era especialmente difícil de conseguir, por lo que se pensaba que las especies híbridas eran muy raras. Con el aumento del acceso al análisis de ADN en la década de 1990, se ha demostrado que la especiación híbrida es un fenómeno bastante común, sobre todo en las plantas. En la nomenclatura botánica, una especie híbrida también se denomina notoespecie. Las especies híbridas son, por naturaleza, polifiléticas.

Ecología

En ocasiones, un híbrido puede adaptarse mejor al entorno local que el linaje parental y, como tal, la selección natural puede favorecer a estos individuos. Si posteriormente se logra el aislamiento reproductivo, puede surgir una especie separada. El aislamiento reproductivo puede ser genético, ecológico, conductual, espacial o una combinación de estos.

Si no se logra establecer el aislamiento reproductivo, la población híbrida puede fusionarse con una o ambas especies progenitoras, lo que dará lugar a una afluencia de genes extraños a la población progenitora, una situación denominada introgresión. La introgresión es una fuente de variación genética y puede, por sí misma, facilitar la especiación. Hay pruebas de que la introgresión es un fenómeno omnipresente en plantas y animales, incluso en los seres humanos, donde el material genético de los neandertales y los denisovanos es responsable de gran parte de los genes inmunitarios en poblaciones no africanas.

Dificultades ecológicas

Para que una forma híbrida persista, debe ser capaz de explotar los recursos disponibles mejor que cualquiera de las especies progenitoras, con las que, en la mayoría de los casos, tendrá que competir. Por ejemplo: mientras que los osos pardos y los osos polares pueden ser capaces de aparearse y producir descendencia, un híbrido de oso pardo y polar es aparentemente menos adecuado para cualquiera de los nichos ecológicos de los progenitores que las propias especies progenitoras originales. Por lo tanto: aunque el híbrido es fértil (es decir, capaz de reproducirse y, por lo tanto, teóricamente podría propagarse), es poco probable que esta pobre adaptación sustente el establecimiento de una población permanente.

Asimismo, los leones y los tigres se han superpuesto históricamente en una parte de su área de distribución y teóricamente pueden producir híbridos salvajes: ligres, que son un cruce entre un león macho y una tigresa, y tigones, que son un cruce entre un tigre macho y una leona; sin embargo, los tigres y los leones hasta ahora sólo se han hibridado en cautiverio. En ambos casos, las hembras son fértiles y los machos son estériles. Uno de estos híbridos (el tigón) lleva genes inhibidores del crecimiento de ambos progenitores y, por lo tanto, es más pequeño que cualquiera de las especies progenitoras y podría, en estado salvaje, competir con carnívoros más pequeños, por ejemplo, el leopardo. El otro híbrido, el ligre, termina siendo más grande que cualquiera de sus progenitores: alrededor de mil libras (450 kilogramos) cuando está completamente desarrollado. No se conocen híbridos de tigre y león en estado salvaje, y las áreas de distribución de las dos especies ya no se superponen (los tigres no se encuentran en África, y si bien antes había superposición en la distribución de las dos especies en Asia, ambas han sido extirpadas de gran parte de sus respectivas áreas de distribución históricas, y el león asiático ahora está restringido al Parque Nacional del Bosque de Gir, donde los tigres están prácticamente ausentes).

Algunas situaciones pueden favorecer a las poblaciones híbridas. Un ejemplo es la rápida renovación de los tipos de ambiente disponibles, como la fluctuación histórica del nivel del agua en el lago Malawi, una situación que generalmente favorece la especiación. Una situación similar puede darse cuando especies estrechamente relacionadas ocupan una cadena de islas. Esto permitirá que cualquier población híbrida actual se traslade a nuevos hábitats desocupados, evitando la competencia directa con las especies progenitoras y dando a la población híbrida tiempo y espacio para establecerse. La genética también puede favorecer ocasionalmente a los híbridos. En el Parque Nacional Amboseli en Kenia, los babuinos amarillos y los babuinos anubis se cruzan regularmente. Los machos híbridos alcanzan la madurez antes que sus primos de raza pura, lo que crea una situación en la que la población híbrida puede, con el tiempo, reemplazar a una o ambas especies progenitoras en la zona.

Genética de la hibridación

La genética es más variable y maleable en las plantas que en los animales, lo que probablemente refleja el mayor nivel de actividad en los animales. La genética de los híbridos será necesariamente menos estable que la de las especies que evolucionan a través del aislamiento, lo que explica por qué las especies híbridas parecen ser más comunes en las plantas que en los animales. Muchos cultivos agrícolas son híbridos con conjuntos de cromosomas dobles o incluso triples. Tener múltiples conjuntos de cromosomas se llama poliploidía. La poliploidía suele ser fatal en animales donde los conjuntos de cromosomas adicionales alteran el desarrollo fetal, pero a menudo se encuentra en plantas. Una forma de especiación híbrida que es relativamente común en las plantas ocurre cuando un híbrido infértil se vuelve fértil después de duplicar el número de cromosomas.

La hibridación sin cambio en el número de cromosomas se denomina especiación híbrida homoploide. Esta es la situación que se encuentra en la mayoría de los híbridos animales. Para que un híbrido sea viable, los cromosomas de los dos organismos tendrán que ser muy similares, es decir, las especies parentales deben estar estrechamente relacionadas, o de lo contrario la diferencia en la disposición de los cromosomas hará que la mitosis sea problemática. Con la hibridación poliploide, esta restricción es menos aguda.

Los números de cromosomas supernumerarios pueden ser inestables, lo que puede provocar inestabilidad en la genética del híbrido. La rana comestible europea parece ser una especie, pero en realidad es un híbrido triploide semipermanente entre ranas de charca y ranas de pantano. En la mayoría de las poblaciones, la población de ranas comestibles depende de la presencia de al menos una de las especies parentales para mantenerse, ya que cada individuo necesita dos conjuntos de genes de una especie parental y uno de la otra. Además, el gen de determinación del sexo masculino en los híbridos solo se encuentra en el genoma de la rana de charca, lo que socava aún más la estabilidad. Esta inestabilidad también puede provocar una rápida reducción del número de cromosomas, lo que crea barreras reproductivas y, por lo tanto, permite la especiación.

Especiación híbrida en animales

Closely related Heliconius especie

Especiación híbrida Homoploid

La especiación híbrida en animales es principalmente homoploide. Aunque se cree que no es muy común, unas pocas especies animales son el resultado de la hibridación, principalmente insectos como las moscas de la fruta tefrítidas que habitan en plantas Lonicera y las mariposas Heliconius, así como algunos peces, un mamífero marino, el delfín clímene, algunas aves y ciertos sapos Bufotes.

Un ave es una forma sin nombre del pinzón de Darwin de la isla de Galápagos de Daphne Major, descrita en 2017 y probablemente fundada a principios de la década de 1980 por un pinzón de cactus de Española macho de la isla Española y una pinzón terrestre mediano hembra de Daphne Major. Otra es la gran skúa, que tiene una sorprendente similitud genética con la skúa pomarina, que es físicamente muy diferente; la mayoría de los ornitólogos ahora suponen que es un híbrido entre la skúa pomarina y una de las skúas del sur. El saltarín de corona dorada se formó hace 180.000 años por hibridación entre los saltarines de corona blanca y de corona ópalo.

Un estudio de ADN de 2021 determinó que el mamut colombino de América del Norte era una especie híbrida entre los mamuts lanudos y otro linaje, descubierto en Krestovka, descendiente de los mamuts esteparios. Las dos poblaciones se habían separado del mamut estepario ancestral a principios del Pleistoceno. El análisis del material genético recuperado de sus restos mostró que la mitad de la ascendencia de los mamuts colombinos se originó a partir del linaje de Krestovka y la otra mitad a partir de los mamuts lanudos, y que la hibridación ocurrió hace más de 420.000 años, durante el Pleistoceno Medio. Esta es la primera evidencia de especiación híbrida obtenida a partir de ADN prehistórico.

Múltiples híbridos durante la divergencia rápida

Las especies que divergen rápidamente pueden a veces formar múltiples especies híbridas, dando lugar a un complejo de especies, como varios géneros de peces cíclidos físicamente divergentes pero estrechamente relacionados en el lago Malawi. El género de patos Anas (ánades reales y cercetas) tiene una historia de divergencia muy reciente, muchas de las especies son interfértiles y se cree que unas cuantas de ellas son híbridas. Si bien las especies híbridas generalmente parecen raras en los mamíferos, el lobo rojo americano parece ser una especie híbrida del complejo de especies Canis, entre el lobo gris y el coyote. La hibridación puede haber dado lugar a las mariposas Heliconius, ricas en especies, aunque esta conclusión ha sido criticada.

Especiación híbrida en plantas

La especiación híbrida ocurre cuando dos linajes divergentes (por ejemplo, especies) con historias evolutivas independientes entran en contacto y se cruzan. La hibridación puede dar lugar a la especiación cuando las poblaciones híbridas quedan aisladas de los linajes parentales, lo que lleva a la divergencia con respecto a las poblaciones parentales.

Especiación híbrida poliploide

En los casos en que los híbridos de primera generación son viables pero infértiles, la fertilidad puede restaurarse mediante la duplicación del genoma completo (poliploidía), lo que da como resultado el aislamiento reproductivo y la especiación poliploide. La especiación poliploide se observa comúnmente en las plantas porque su naturaleza les permite soportar duplicaciones del genoma. Los poliploides se consideran una nueva especie porque la ocurrencia de una duplicación del genoma completo impone barreras poscigóticas, que permiten el aislamiento reproductivo entre las poblaciones parentales y la descendencia híbrida. Los poliploides pueden surgir a través de mutaciones de un solo paso o a través de puentes triploides. En las mutaciones de un solo paso, los alopoliploides son el resultado de gametos no reducidos en cruces entre linajes divergentes. Los híbridos F1 producidos a partir de estas mutaciones son infértiles debido a la falla del apareamiento bivalente de cromosomas y la segregación en gametos, lo que conduce a la producción de gametos no reducidos por meiosis de división simple, lo que da como resultado gametos diploides (2N) no reducidos. Los puentes triploides se producen con baja frecuencia en las poblaciones y se producen cuando los gametos no reducidos se combinan con gametos haploides (1N) para producir una descendencia triploide que puede funcionar como un puente para la formación de tetraploides. En ambos casos, los híbridos poliploides quedan aislados reproductivamente de los progenitores debido a la diferencia de ploidía. Los poliploides logran permanecer en las poblaciones porque generalmente experimentan menos depresión endogámica y tienen mayor autofertilidad.

Especiación híbrida Homoploid

La especiación homoploide (diploide) es otro resultado de la hibridación, pero los híbridos siguen siendo diploides. Es menos común en las plantas que la especiación poliploide porque, sin duplicación del genoma, el aislamiento genético debe desarrollarse a través de otros mecanismos. Los estudios sobre poblaciones híbridas diploides de lirios de Luisiana muestran cómo estas poblaciones se producen en zonas híbridas creadas por perturbaciones y ecotonos (Anderson 1949). Los nichos nuevos pueden permitir la persistencia de linajes híbridos. Por ejemplo, las especies híbridas establecidas de girasol (Helianthus) muestran fenotipos transgresivos y muestran divergencia genómica que las separa de la especie progenitora.

Véase también

  • Clymene dolphin
  • Coyote oriental
  • Coywolf
  • Contaminación genética
  • Nombre híbrido
  • Nuevo México whiptail
  • Contacto secundario
  • Especies de anillo
  • Quimera (genética)

Referencias

  1. ^ a b Arnold, M.L. (1996). Híbridación natural y evolución. Nueva York: Oxford University Press. p. 232. ISBN 978-0-19-509975-1.
  2. ^ Wendel, J F. " Doyle, J.J. (1998): DNA Secuencia. In Sistemáticos moleculares de las plantas II. Editores: D.E. Soltis, P.S. Soltis, J.J. Doyle. Kluwer, Boston, págs. 265 a 296.
  3. ^ McNeill, J.; Barrie, F.R.; Buck, W.R.; Demoulin, V.; Greuter, W.; Hawksworth, D.L.; Herendeen, P.S.; Knapp, S.; Marhold, K.; Prado, J.; Prud'homme Van Reine, W.F.; Smith, G.F.; Wiersema, J.H.; Turland, N.J. (2012). Código Internacional de Nomenclatura para algas, hongos y plantas (Código Melbourne) aprobado por el XVIII Congreso Botánico Internacional Melbourne, Australia, julio de 2011. Vol. Regnum Vegetabile 154. A.R.G. Gantner Verlag KG. ISBN 978-3-87429-425-6. Artículo H.1
  4. ^ Hörandl, E.; Stuessy, T.F. (2010). "Los grupos parafileticos como unidades naturales de clasificación biológica". Taxon. 59 (6): 1641–1653. doi:10.1002/tax.596001.
  5. ^ a b Marques, I.; Draper, D.; López-Herranz, M. L.; Garnatje, T.; Segarra-Moragues, J. G.; Catalán, P. (2016-11-03). "Los cambios climáticos del pastecimiento facilitaron la especulación homoploide en tres fescues espinosas de montaña (Festuca, Poaceae)". Scientific Reports. 6 (1): 36283. código:2016NatSR...636283M. doi:10.1038/srep36283. ISSN 2045-2322. 5093761. PMID 27808118.
  6. ^ Dowling T. E.; Secor C. L. (1997). "El papel de la hibridación e introgresión en la diversificación de los animales". Annual Review of Ecology and Systematics. 28: 593-619. doi:10.1146/annurev.ecolsys.28.1.593.
  7. ^ Bullini L (1994). "Origina y evolución de especies híbridas animales". Tendencias en Ecología y Evolución. 9 11): 422-426. doi:10.1016/0169-5347(94)90124-4. PMID 21236911.
  8. ^ Holliday T. W. (2003). "Especie conceptos, reticulación y evolución humana". Antropología actual. 44 (5): 653-673. doi:10.1086/377663. S2CID 85569586.
  9. ^ Mendez, F. L.; Watkins, J. C.; Hammer, M. F. (12 de enero de 2013). "El origen negativo de la variación genética en el grupo de genes de inmunidad de la OEA". Biología molecular y evolución. 30 (4): 798–801. doi:10.1093/molbev/mst004. PMID 23315957.
  10. ^ Mendez, F.L. (2012). Introgresión arcaica y selección natural en la evolución de los humanos modernos: Estudio de variación genética en el loci que contiene los genes inmunitarios OEA1 y STAT2 (Tesis Phd). University of Arizona. Retrieved 6 de diciembre 2013.
  11. ^ "El tiro en N.W.T. fue híbrido grizzly-polar". Cbc.ca. 2010-04-30. Archivado desde el original el 5 de julio de 2010. Retrieved 2011-03-09.
  12. ^ a b c d Mott, M. (2005, agosto 5). Consultado el 13 de febrero de 2013, por Liger Facts. Gran Cat Rescate
  13. ^ "Preguntas frecuentes". University of Minnesota Lion Research Project. Archivado desde el original el 2011-08-07. Retrieved 2011-06-28.
  14. ^ a b Genner, M.J.; Turner, G.F. (diciembre de 2011). "Híbridación y Novedad Fenotípica en la radiación de peces del lago Malawi". Biología molecular y evolución. 29 (Publicado en línea): 195–206. doi:10.1093/molbev/msr183. PMID 22114359.
  15. ^ a b c Larsen, P.A.; Marchán-Rivadeneira, M.R.; Baker, R.J. (5 de enero de 2010). "La hibridación natural genera linaje mamífero con características de especies". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. 107 (25): 11447–11452. Código:2010PNAS..10711447L. doi:10.1073/pnas.1000133107. PMC 2895066. PMID 20534512.
  16. ^ Charpentier " al. (2012). "La estructura genética en una zona híbrida dinámica de babuón corrobora las observaciones conductuales en una población híbrida". Ecología molecular. 21 (3): 715–731. código:2012MolEc...21..715C. doi:10.1111/j.1365-294X.2011.05302.x. PMID 21988698. S2CID 940441.
  17. ^ von Wettstein, F. (1927). "Die Erscheinung der Heteroploidie, besonders im Pflanzenreich". Ergebnisse der Biologie. Vol. 2. pp. 311–356. doi:10.1007/978-3-642-49712-4_5. ISBN 978-3-642-49433-8.
  18. ^ Frost, Grant, Faivovich, Bain, Haas, Haddad, de Sá, Channing, Wilkinson, Donnellan, Raxworthy, Campbell, Blotto, Moler, Drewes, Nusbaum, Lynch, Green y Wheeler 2006. El árbol anfibio de la vida. Boletín del Museo Americano de Historia Natural. Número 297. Nueva York. Publicado el 15 de marzo de 2006.
  19. ^ Guldager Christiansen, D. (2010): Genetic Structure and Dynamics of All-hybrid Edible Frog Populations. Tesis doctoral para la Universidad de Zurich. 140 páginas
  20. ^ Schwarz, Dietmar; et al. (2005). El cambio de host a una planta invasiva desencadena la rápida especulación híbrida animal. Naturaleza 436 (7050): 546-549. doi:10.1038/nature03800. PMID 16049486.
  21. ^ Mavárez, J., Salazar, C., Bermingham, E., Salcedo, C., Jiggins, C.D., Linares, M. 2006. Especiación por hibridación en mariposas Heliconius. Naturaleza (Londres) 441:868-871
  22. ^ Heliconius Genome Consortium. 2012. "Butterfly genome revela intercambio promiscuo de adaptaciones de mimicry entre especies". Naturaleza 487:94-98.
  23. ^ Bhanoo, Sindya (2014-01-13). "Los científicos encuentran raro híbrido de otras dos especies delfines". El New York Times. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2014. Retrieved 20 de enero 2014.
  24. ^ Ottenburghs, Jente (2018). "Explorando el continuo de especulación híbrida en aves". Ecología y evolución. 8 (24): 13027–13034. Bibcode:2018EcoEv...813027O. doi:10.1002/ece3.4558. ISSN 2045-7758. PMC 6308868. PMID 30619602.
  25. ^ Betto-Colliard, C.; S. Hofmann; R. Sermier; N. Perrin; M. Stöck (2018). "Profound genetic divergence and asymmetric parental genome contributions as hallmarks of Hybrid speciation in polyploid toads". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 285 (1872): 1872. doi:10.1098/rspb.2017.2667. PMC 5829204. PMID 29436499.
  26. ^ Lamichhaney, Sangeet; Han, Fan; Webster, Matthew T.; Andersson, Leif; Grant, B. Rosemary; Grant, Peter R. (2018). "Rapid híbrido especulación en los pinzones de Darwin". Ciencia. 359 (6372): 224–228. Código:2018Sci...359..224L. doi:10.1126/science.aao4593. PMID 29170277.
  27. ^ Furness, R. W.; Hamer, K. (2003). "Skuas y Jaegers". En Christopher Perrins (ed.). Firefly Encyclopedia of Birds. Firefly Books. pp. 270–273. ISBN 978-1-55297-777-4.
  28. ^ "Primera especie híbrida de aves de la Amazonía: Una mirada más cercana a la genética y las plumas revela especies de aves híbridas que viven en la selva amazónica". ScienceDaily. Retrieved 1° de enero 2018.
  29. ^ van der Valk, T.; Pečnerová, P.; Díez-del-Molino, D.; Bergström, A.; Oppenheimer, J.; Hartmann, S.; Xenikoudakis, G.; Thomas, J. A.; Dehasque, M.; Sağlıcan, E.; Fidan, F. Rabia; Barnes, I.; "El ADN de millones de años arroja luz sobre la historia genómica de los mamuts". Naturaleza. 591 (7849): 265–269. código:2021Natur.591..265V. doi:10.1038/s41586-021-03224-9. ISSN 1476-4687. 7116897. PMID 33597750.
  30. ^ Callaway, E. (2021). "Million-year-old mammoth genomes shatter record for older DNA". nature.com. Vol. 590, no. 7847. pp. 537-538. doi:10.1038/d41586-021-00436-x. Retrieved Jan 29, 2023.
  31. ^ Una especie de tamaño medio: Bernor, R.L.; Kordos, L. & Rook, L. (eds): Avances recientes sobre Investigación Multidisciplinaria en Rudabánya, Late Miocene (MN9), Hungría: Un compendio Archivado el 28 de junio de 2007, en la Máquina Wayback. Paleontographica Italiana 89: 3-36.
  32. ^ Grant, Peter R.; Grant, B. Rosemary (1992-04-10). "Hybridization of Bird Species". Ciencia. 256 (5054): 193–197. Código: 1992Sci...256..193G. doi:10.1126/ciencia.256.5054.193. PMID 17744718. S2CID 365284.
  33. ^ Esch, Mary (31 de mayo de 2011). "Estudio: los lobos orientales son híbridos con coyotes". El Huffington Post. Retrieved 1° de junio 2011.
  34. ^ Mallet, James; Beltrán, M.; Neukirchen, W.; Linares, M. (2007). "La hibridación natural en las mariposas heliconiinas: La especie limita como un continuum". BMC Biología Evolutiva. 7 (1): 28. Bibcode:2007BMCEE...7...28M. doi:10.1186/1471-2148-7-28. PMC 1821009. PMID 17319954.
  35. ^ Brower, A.V.Z. (2011). ¿Especiación de Hybrid en mariposas Heliconius? Una revisión y crítica de la evidencia". Genetica. 139 (2): 589-609. doi:10.1007/s10709-010-9530-4. PMC 3089819. PMID 21113790.
  36. ^ a b Ramsey, Justin; Schemske, Douglas W. (noviembre de 2002). "Neopolyploidy in Flowering Plants". Annual Review of Ecology and Systematics. 33 (1): 589–639. doi:10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150437. ISSN 0066-4162.
  37. ^ Rausch, Joseph H.; Morgan, Martin T. (2005). "El efecto de la auto-Fertilización, la depresión en la endoblación y el tamaño de la población en el establecimiento autopolyploid". Evolución. 59 (9): 1867-1875. doi:10.1554/05-095.1. ISSN 0014-3820. PMID 16261725. S2CID 198155476.
  38. ^ Rieseberg, Loren H.; Van Fossen, Chrystal; Desrochers, Andrée M. (mayo de 1995). "Especiación hibrida acompañada de reorganización genómica en girasoles silvestres". Naturaleza. 375 (6529): 313–316. Código:1995Natur.375..313R. doi:10.1038/375313a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4358931.
Más resultados...
Te puede interesar
Tamaño del texto:
undoredo
format_boldformat_italicformat_underlinedstrikethrough_ssuperscriptsubscriptlink
save
cancelcheck_circle