Genetica della speciazione

La speciazione, la formazione evolutiva di nuove specie, è associata a cambiamenti genetici in una o più popolazioni. I cambiamenti genetici possono alterare la composizione molecolare, il comportamento e la struttura fisica di un organismo, creando barriere genetiche con conseguente separazione delle specie. Ad esempio, nelle specie del genere di pianta da fiore Petunia, un singolo gene codifica il colore dei fiori. L’alterazione di quel gene può imporre una tale barriera genetica. Il colore del fiore può determinare quale impollinatore visita il fiore, causando efficacemente l’isolamento riproduttivo di popolazioni con fiori di diverso colore. Le api solitarie impollinano le specie con fiori viola, i colibrì impollinano le specie con fiori rosso vivo e le falene Sfingidi impollinano quelle con fiori bianchi. Alla fine di questo processo si evolvono diverse specie di Petunia. Un’altra barriera genetica è l’alterazione dell’intero patrimonio cromosomico di un organismo. Ad esempio, l’incrocio o l’ibridazione di specie diverse di piante Tragopogon porta alla formazione di nuove specie di Tragopogon. Poiché la prole ibrida ha più di due serie di cromosomi omologhi, sono incapaci di riprodursi con entrambe le specie genitrici, pur essendo fertili. Anche la combinazione specifica di un genoma di organismi ospiti e genomi di tutti i microbi simbiotici ad esso associati può imporre barriere genetiche e quindi portare alla speciazione. Ad esempio, negli incroci tra alcune specie di vespe Nasonia, fino al 90% dei discendenti muoiono allo stadio larvale. Gli esperimenti suggeriscono che questa letalità ibrida è risultato di interazioni tra il genoma delle vespe e le sue comunità batteriche, illustrando come le interazioni tra geni e microbi possono mantenere la separazione delle specie impedendo la riproduzione. Mentre il ruolo della genetica nella speciazione è un attivo campo della ricerca, i mutamenti genetici che abbracciano i singoli geni, la composizione del genoma e l’interazione di più genomi, possono contribuire all’isolamento riproduttivo e alla speciazione.