ISOLAMENTO ECOLOGICO: MECCANISMO ED ESEMPI - BIOLOGIA - 2024

L' isolamento organico è un meccanismo con il quale si evita il verificarsi di incroci tra due specie che potrebbero produrre prole ibrida. Una prole ibrida è il risultato della miscela di due individui di specie diverse.

Ad esempio, il mulo o mulo è un animale ibrido che ha origine dall'incrocio di un asino (Equus africanus asinus) con una cavalla (Equus ferus caballus). Questo animale condivide alcuni tratti con entrambe le specie madri.

Figura 1. Mulo. Fonte: Pixabay.com

Inoltre, il hinny è una specie ibrida che risulta dall'incrocio di un asino con un cavallo. Muli e hinnies hanno geni diversi. Il mulo è un animale più forte e più grande del hinny, ed entrambi sono quasi sempre sterili. Nei rari casi di fertilità nei muli e nei hinnies, i giovani sono deboli e molto sottopeso, con poche possibilità di sopravvivenza.

Esistono 5 processi di isolamento ecologico che hanno la funzione di impedire a due specie diverse di avere prole ibrida o mista: isolamento ecologico, isolamento temporaneo, isolamento comportamentale, isolamento spaziale e isolamento meccanico / chimico.

Meccanismo di isolamento ecologico

L'isolamento ecologico o dell'habitat è uno dei 5 meccanismi di isolamento che impediscono l'incrocio tra specie diverse, prima della formazione dello zigote o dell'uovo (meccanismo di isolamento precigotico).

Questo meccanismo si verifica quando due specie che potrebbero incrociarsi geneticamente hanno barriere riproduttive perché vivono in aree diverse. In questo modo popolazioni diverse possono occupare lo stesso territorio ma vivere in habitat differenti, e quindi non incontrarsi fisicamente.

Oltre agli altri meccanismi di isolamento, l'isolamento ecologico evita la produzione di specie ibride che non favoriscono la crescita e lo sviluppo delle popolazioni biologiche, poiché la maggior parte degli individui ibridi è sterile, cioè incapace di riprodursi.

Si ritiene che le specie coinvolte nell'incrocio ibrido abbiano un dispendio energetico non riuscito. Inoltre, questi meccanismi di isolamento riproduttivo svolgono un ruolo selettivo cruciale nella speciazione.

La speciazione è il processo mediante il quale si formano nuove specie. Il processo di speciazione è quello che ha originato la diversità degli organismi o la diversità biologica.

Esempi di isolamento ecologico

Di seguito sono riportati alcuni esempi di isolamento ecologico.

Isolamento ecologico nei mammiferi

In India sono presenti la tigre (Panthera tigris) e il leone (Panthera leo), due specie della stessa famiglia (Felidae), che hanno la capacità di incrociarsi.

Tuttavia, la tigre vive nella giungla e il leone vive nelle praterie; poiché le due specie vivono in habitat differenti, il loro incontro fisico non avviene. Ogni specie, sia il leone che la tigre, sono isolate nei loro habitat.

Isolamento ecologico negli insetti

Il gruppo Anopheles maculipennis è composto da 6 specie di zanzare, alcune delle quali associate alla trasmissione della malaria. Sebbene queste 6 specie siano molto simili e morfologicamente indistinguibili, raramente possono produrre ibridi, perché sono isolate per la loro riproduzione e incrocio, in parte riproducendosi in habitat diversi.

Mentre alcune specie di Anopheles maculipennis si riproducono in acque salmastre, altre lo fanno in acqua dolce. Tra le specie che si accoppiano in acque dolci, ce ne sono alcune che lo fanno in acque correnti e altre che preferiscono acque stagnanti.

Isolamento ecologico negli uccelli

Uno degli esempi più citati di isolamento ecologico è il caso di due uccelli del genere Turdus strettamente imparentati, come il merlo comune (Turdus merula) e il merlo dal mantello bianco (Turdus torquatus).

Figura 2. Merlo comune maschio. (Turdus merula). Fonte: AnemoneProjectors

La popolazione di T. merula, una specie che abita le aree boschive di boschi e orti urbani, è ecologicamente isolata da T. torquatus, una specie che nidifica nelle zone di alta montagna. Pertanto, le possibilità che queste specie producano un ibrido sono praticamente nulle.

Figura 3. Merlo dal cappuccio bianco (Turdus torquatus). Fonte: Andrej Chudý dalla Slovacchia

Isolamento ecologico negli anfibi

L'isolamento ecologico riproduttivo si osserva anche in diverse specie di rane. Uno dei tanti esempi di questo caso si trova in Nord America.

In Nord America, la popolazione della rana settentrionale (Rana aurora) è isolata dalla popolazione della rana toro americana (Rana catesbeiana), poiché la prima si accoppia in corsi d'acqua effimeri e veloci, e la seconda lo fa. fa in pozzi o stagni permanenti.

In Australia, la rana crocifisso (Notaden bennettii) e la raganella del deserto (Litoria rosolia) si trovano in ambienti desertici. Tuttavia, è altamente improbabile che si accoppino, poiché la rana crocifisso vive sotto terra e si sposta in superficie solo quando piove, mentre la raganella del deserto è una specie arborea.

Isolamento ecologico nei pesci

Un altro interessante esempio di questo tipo di isolamento riproduttivo ecologico si osserva nel pesce spinoso della famiglia Gasterosteidae. Questi pesci hanno un corpo allungato e sottile (fusiforme), con da 2 a 16 spine nella loro area dorsale e privi di squame, sebbene alcune specie abbiano una sorta di armatura a placche ossee.

Mentre le specie di pesci d'acqua dolce Gasterosteidae vivono in acque correnti durante tutto l'anno, le specie marine che si trovano nel mare in inverno migrano verso gli estuari dei fiumi in primavera e in estate per accoppiarsi.

In questo caso, il fattore che funge da barriera riproduttiva che impedisce ai due gruppi di incrociarsi è l'adattamento a diverse concentrazioni di sale.

Isolamento ecologico nelle piante

Un altro esempio di isolamento ecologico si verifica nel caso delle due specie di piante ragno del genere Tradescantia, la pianta ragno dell'Ohio (Tradescantia ohiensis) e la pianta ragno a zigzag (Tradescantia subaspera).

Entrambe le piante vivono in aree geografiche comuni, ma non sono in grado di incrociarsi a causa della differenza di habitat. T. ohiensis cresce in zone soleggiate, mentre T. subaspera predilige zone ombreggiate con poco sole.

Inoltre, queste piante fioriscono in diversi periodi dell'anno, ovvero presentano anche un isolamento temporaneo.

Possiamo concludere che nell'isolamento ecologico la separazione di gruppi di organismi si verifica a seguito di cambiamenti nella loro ecologia o cambiamenti nell'ambiente in cui vivono.

Riferimenti

1. Bradburd, GS, Ralph, PL e Coop, GM (2018). Districare gli effetti dell'isolamento geografico ed ecologico sulla differenziazione genetica. 67 (11): 3258-3273. doi: 10.1111 / evo.12193
2. Fraser, IC, Morrison, AK, McC Hogg, A., Macaya. EC, van Sebille, E. e tutti. (2018). L'isolamento ecologico dell'Antartide sarà interrotto dalla dispersione e dal riscaldamento causati dalle tempeste. Natura cambiamento climatico. 8: 704–708.
3. Gray, LN, Barley, AJ, Poe, S., Thomson, RC, Nieto - Montes de Oca, A. e Wang, IJ (2018). La filogeografia di un complesso di lucertole diffuso riflette modelli di isolamento sia geografico che ecologico. Banner di ecologia molecolare. doi: 10.1111 / mec.14970
4. Hodges, SA e Arnold, ML (2018). Isolamento floreale ed ecologico tra Aquilegia formosa e Aquilegia pubescens. Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America. 91 (7): 2493-2496. Doi: 10.1073 / pnas.91.7.2493
5. Schaefer, M. (1972). Isolamento ecologico e importanza della concorrenza, esemplificati dal modello distributivo dei licosidi di un paesaggio costiero. Oecology. 9 (2): 171-202. doi: 10.1007 / BF00345881