Isolamento geografico

L'isolamento geografico è la separazione spaziale di un gruppo di organismi

Cos'è l'isolamento geografico?

Lui Isolamento geografico È un termine usato nella biologia evolutiva e nell'ecologia per riferirsi alla separazione spaziale di un gruppo di organismi. Può verificarsi con un evento naturale, come i cambiamenti nella geologia della regione o da strutture artificiali.

Nella maggior parte dei casi, le specie sono isolate dalla presenza di barriere naturali di diversi tipi, chiamano oceani, laghi, montagne, tra gli altri, che possono ridurre drasticamente il contatto tra gli individui della popolazione.

Una volta separati i due gruppi di individui, i due ambienti a cui sono stati esposti esercitano diverse pressioni selettive su di essi, costringendoli a seguire diversi percorsi evolutivi.

Le forze evolutive della selezione naturale e della deriva genica causano cambiamenti nelle frequenze alleliche dei nuovi gruppi, differenziandole dalla popolazione parentale.

A seconda dell'entità della separazione e del tempo in cui è mantenuto, possono verificarsi eventi di speciazione: formazione di nuove specie, aumentando così la diversità del gruppo.

Allo stesso modo, l'isolamento può anche portare all'estinzione di una serie di individui, a causa della mancanza di diversità genetica o dei processi di endogamia.

Vantaggi e svantaggi dell'isolamento geografico

L'isolamento geografico degli organismi può tradursi in due processi: la speciazione, in cui sorgono nuove specie, o l'estinzione del gruppo che ha sperimentato l'isolamento.

Successivamente descriveremo a fondo ciascuno dei processi, comprendendo la speciazione come "vantaggio", poiché la diversità aumenta e all'estinzione come "svantaggio":

Vantaggi

Speciazione

Il processo attraverso il quale si formano nuove specie è di interesse per i biologi evolutivi. L'ornitologo Ernst Mayr ha contribuito notevolmente alla descrizione di questo fenomeno.

Può servirti: fauna dannosa: cause di proliferazione, conseguenze, controllo

Secondo Mayr, la speciazione è influenzata da due fattori: l'isolamento e la divergenza genetica degli individui coinvolti.

Innanzitutto, affinché due popolazioni possano differenziare abbastanza specie, il flusso di geni deve essere interrotto tra loro. In altre parole, non dovrebbero riprodursi.

In secondo luogo, la divergenza genetica deve apparire durante il periodo di isolamento, in modo che se gli individui vengono ritrovati, da un collasso della barriera che inizialmente li ha separati, il processo di riproduzione non sarà efficiente e i loro discendenti avranno un fitness relativamente più basso dei loro genitori.

L'efficacia del processo di isolamento geografico per produrre la speciazione dipende da diversi fattori intrinseci al gruppo che viene separato, come la capacità di muoversi.

Speciazione allopatrica

L'evento di isolamento geografico che dà origine a processi di speciazione attraverso la separazione di una barriera insormontabile è chiamato speciazione allopatrica, un termine derivato dalle radici greche che significano letteralmente "in un altro paese".

Una volta che le specie sono fisicamente isolate, affrontano diverse condizioni ambientali e pressioni selettive che le guidano attraverso percorsi evolutivi diversi.

Prendiamo come un ipotetico esempio Una popolazione di lucertole isolate da un fiume, le condizioni climatiche del lato sinistro possono essere più fredde di quelle sul lato destro.

Pertanto, i meccanismi di selezione naturale e deriva genica agiranno in modo indipendente, portando alla differenziazione progressiva delle lucertole.

In questo modo, gli individui acquisiscono diverse caratteristiche ecologiche, etologiche, fisiologiche, tra gli altri, rispetto alle specie parentali. Nel caso in cui la barriera di isolamento sia stata sufficiente per promuovere l'evento di speciazione, non ci dovrebbe essere un flusso genico se le due specie risultanti si ritrovano di nuovo.

Può servirti: test ossidasi: fondazione, procedura e usi

Vi è un consenso tra i biologi che supportano l'importanza della speciazione allopaactrica nella generazione di nuove specie, poiché limita efficacemente il flusso di geni tra organismi tra organismi.

Svantaggi

Estinzione

Quando la separazione degli individui si verifica grazie alle barriere che non possono attraversare, nessuno dei gruppi può estinguersi.

Quando si separa dalle specie parentali, la diversità del gruppo può essere bassa e non si adatta alle nuove pressioni imposte dal nuovo ambiente che affrontano.

Allo stesso modo, se la popolazione che è stata separata è rappresentata da un piccolo numero di individui, il consanguineo (attraversamento tra parenti stretti) può avere conseguenze negative.

Lo stesso Charles Darwin era già a conoscenza degli effetti negativi dell'endogamia sulle popolazioni naturali. 

Ad esempio, se in una famiglia esiste il gene per una certa patologia che viene espressa solo quando l'individuo ha sia alleli (omozigote recessivi) che due fratelli si incrociano, c'è una maggiore probabilità che la prole abbia entrambi gli alleli per la malattia Una croce con un individuo che non porta l'allele deletero.

Allo stesso modo, quando le costruzioni umane privano gli animali da spostarsi nei siti desiderati, possono ridurre la loro popolazione a causa della mancanza di cibo.

Esempi di isolamento geografico

Isolamento e speciazione nello scoiattolo di Antelope nel Grand Canyon del Colorado

Il Grand Canyon è una formazione di dimensioni straordinarie che è stata scolpita per 2.000 anni attraverso il fiume Colorado. Si trova nell'Arizona settentrionale negli Stati Uniti.

Può servirti: Malacologia: storia, pratiche, ricerca

In questa regione abitano due specie di scoiattoli, che, secondo le indagini, sono il prodotto di un evento di speciazione allopaattica. Una delle specie abita nella regione sinistra e un'altra a destra, separata da una distanza minima. Tuttavia, le due specie non sono in grado di attraversare.

Al contrario, le specie che hanno la capacità di muoversi liberamente su entrambi i lati del canyon non hanno mostrato indicazioni di speciazione.

Isolamento e speciazione nei pesci dal fiume Congo

Finora è difficile applicare i concetti descritti per le specie acquatiche. Tuttavia, è possibile.

I cicidi sono una famiglia di pesci che sono caratterizzati da immensa diversità nel fiume Congo. Questa peculiarità ha attirato l'attenzione dell'ictholic che ha cercato di capire perché il fiume fosse abitato da così tante specie e quali fattori favoriscono i massicci eventi di speciazione.

Dopo aver studiato la conformazione del fiume, gli scienziati hanno concluso che l'idrologia del fiume, causata dalle sue acque turbolente, ha funzionato come barriere che hanno impedito il contatto - e, quindi, il flusso genico delle specie di pesci che erano molto vicine.

Orsi polari

Gli orsi polari sono una specie di famiglia di orsi marroni. Sono rimasti nella zona artica, isolati dal resto degli orsi. Hanno sviluppato una pelliccia bianca più spessa e non sono onnivori, come gli orsi marroni, ma solo i carnivori, a causa della carenza di cibo.

Isole Galapagos

Secondo gli studi, le tredici specie di uccelli esistenti derivano da un'iniziale che è arrivata a un numero remoto precedente e piccolo.