¿Cómo se forma una nueva especie?

Una de las definiciones de especie, es un grupo de individuos que están aislados reproductivamente de otros grupos similares. El concepto de aislamiento reproductivo es clave para esa definición y significa que, a pesar de cualquier hibridación, las verdaderas especies mantienen su singularidad. Sin embargo, la visión moderna de lo que es una especie no requiere un aislamiento reproductivo completo, y se ha descubierto que la hibridación es bastante común en la naturaleza.

Entonces, ¿cómo surgen nuevas especies en la naturaleza? Una versión común pero demasiado simplificada de la historia es la siguiente: una población de animales o plantas queda aislada geográficamente, por ejemplo, por un río que cambia de curso o por una cadena montañosa que se eleva y los dos grupos separados acumulan diferencias genéticas a lo largo del tiempo que se adaptan a sus ambientes de forma aislada. Finalmente, el ADN de los dos grupos es tan diferente que las dos poblaciones se consideran especies distintas: se ha producido la especiación.

Pero la realidad es que el proceso es mucho más complejo. Si bien el aislamiento geográfico puede iniciarlo, los biólogos evolutivos creen que otras fuerzas, incluidas varias formas de selección natural, pueden ayudar a completarla.

El nuevo estudio de UM, publicado en Molecular Ecology, proporciona una evidencia empírica de que múltiples formas de selección natural, incluida una llamada refuerzo, están ayudando a completar el proceso de especiación en una “zona híbrida” habitada por el mono aullador, una región en la que coexisten dos especies y ocasionalmente se cruzan en un proceso llamado hibridación.

Los científicos, liderados por Liliana Cortés-Ortiz y Marcella Baiz, han analizado la zona híbrida para identificar partes del genoma que probablemente contengan genes de la especiación subyacente y para detectar señales de las fuerzas de selección que las formaron.

“Pudimos observar patrones en los datos genéticos que sugieren que la hibridación desempeña un papel directo en completar el proceso de especiación al mejorar las diferencias genéticas entre las especies”, afirma Baiz, en un comunicado.

Las dos especies en el centro del estudio, el mono aullador de manto​ (Alouatta palliata) y el mono carayá negro (Alouatta caraya), se separaron hace unos 3 millones de años y vivieron separados hasta hace relativamente poco tiempo cuando volvieron a entrar en contacto, quizás en los últimos 10.000 años, en una región de unos 20 kilómetros de ancho en el sureste de México.

Allí ha trabajado, durante casi dos décadas, el equipo de Cortés-Ortiz realizando análisis de las muestras de ADN y finalmente han confirmado que los monos aulladores de manto y los carayá se cruzan y producen descendencia híbrida. El hecho de que se esté produciendo una hibridación entre los dos grupos significa que el aislamiento reproductivo está incompleto.

Los biólogos evolutivos creen que varias presiones de selección natural pueden ayudar a completar el proceso al fortalecer las barreras al flujo de genes entre dos grupos, empujándolos hacia el aislamiento reproductivo completo.

Y debido a que la selección natural favorece a los organismos que se reproducen con éxito sobre los que no lo hacen, está predispuesta contra los híbridos, que a veces mueren antes de reproducirse o simplemente son incapaces de reproducirse.

La selección natural trata de bloquear la formación de estos híbridos “no aptos”. Una forma de hacerlo es aumentar gradualmente las diferencias genéticas entre dos grupos de organismos, en este caso monos aulladores, de modo que les sea más difícil aparearse y producir descendencia.

Así, la selección natural, fortalece el aislamiento reproductivo al aumentar las diferencias genéticas. Este proceso se llama refuerzo, una idea que si bien la idea ha existido durante más de un siglo, existía poca evidencia empírica para respaldarla.

Si la técnica de refuerzo estuviera actuando en este caso, con el objetivo de frustrar la hibridación y fortalecer el aislamiento reproductivo, las diferencias genéticas entre las dos especies en la zona híbrida deberían ser mayores que las diferencias entre los que viven a ambos lados de la zona híbrida.

Y eso es exactamente lo que los expertos descubrieron. “La especiación es un proceso complejo que puede ser impulsado por mecanismos directos e indirectos que interactúan para mantener y fortalecer el proceso, y este estudio es uno de los pocos ejemplos naturales que lo documenta”, concluye Baiz.

Más información: Multiple forms of selection shape reproductive isolation in a primate hybrid zone.