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30.5:

Las zonas híbridas

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Hybrid Zones

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Las zonas híbridas son áreas donde dos especies cercanas cohabitan y se cruzan. Por ejemplo, los sapos de panza roja y los de panza amarilla a veces se cruzan en regiones donde comparten sus habitats. Las crías de ese apareamiento se llaman híbridos. Con el tiempo, una zona híbrida puede impactar en las especies involucradas de tres maneras diferentes: refuerzo, estabilidad, o fusión. El refuerzo fortalece las barreras reproductivas, lo que reduce la incidencia de híbridos. Por ejemplo, en poblaciones separadas geográficamente de papamoscas acollarado y cerrojillo, los machos tienen un plumaje similar . Sin embargo, en una zona híbrida entre las dos especies, los machos evolucionaron distintos colores de plumaje que atraen con efectividad a las especies femeninas. Cuando de manera ocasional nacen híbridos, las hembras son estériles y los machos intentan conseguir aparearse. La adaptación de los papamoscas híbridos y la barrera reproductiva entre cerrojillos y acollarados refuerza entonces la divergencia. La fusión implica el debilitamiento de las barreras reproductivas hasta que las dos especies se vuelven una. Por ejemplo, las hembras de los cíclidos del lago Victoria prefieren aparearse con machos de la misma especie que tienen un color particular. Sin embargo, las condiciones del agua turbia del lago reducen la habilidad de las hembras cicladas de diferenciar entre machos de las mismas especies o de especies similares. La adaptación de los híbridos cíclidos no fue muy afectada, y que la débil barrera reproductiva entre las especies de cíclidos al final produjeron una sola especie a través de la fusión. La estabilidad sucede cuando los híbridos logran sobrevivir y reproducirse. Por ejemplo, en la zona híbrida entre sapos de panza amarilla y roja, los sapos híbridos aún existen a pesar de ser menos aptos que las especies de sus padres. Ya que las barreras reproductivas no tienen la suficiente fuerza para evitar la hibridación o no son tan débiles como para permitir la fusión en una sola especie, los híbridos existen de manera estable. Las zonas híbridas influyen en los resultados de la separación al probar la barrera reproductiva entre las especies más cercanas. Dependiendo de la adaptación de los híbridos, las zonas híbridas pueden o bien reforzar las barreras reproductivas entre especies, fusionarlas o estabilizarlas.

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Las zonas híbridas

Las zonas híbridas son regiones estrechas en las que dos especies estrechamente relacionadas interactúan, se aparean y producen híbridos. En relación con cualquiera de las especies madre, los híbridos pueden poseer diferencias fenotípicas o genéticas distintas que afectan a su supervivencia y al éxito reproductivo. Las variaciones genéticas introducidas por la hibridación influyen en la diversidad de las especies y en los procesos de especiación dentro de la zona híbrida.

El flujo genético y la selección natural son mecanismos evolutivos que dan forma al resultado de una zona híbrida. El flujo génico distribuye, homogeneiza y preserva la variación genética entre las poblaciones, mientras que la selección natural reduce la variación genética al favorecer sólo a los individuos más aptos en una población. Por lo tanto, si surge una barrera al intercambio genético, la población aislada se vuelve más distinta o diverge.

Sin embargo, si esa barrera se rompe, la población y su homóloga previamente aislada pueden entrecruzarse y producir híbridos. Dependiendo de la aptitud híbrida, las poblaciones pueden: (1) reducir el flujo genético híbrido reforzando la selección contra los híbridos, (2) promover el flujo genético híbrido, haciendo que las poblaciones parentales e híbrida se fusionen, o (3) preservar el flujo genético, permitiendo que existan las poblaciones parentales e híbridas de manera estable.

Las zonas híbridas siguen el contacto de especies primarias o secundarias. La mayoría de las zonas híbridas son el resultado del contacto secundario, donde dos poblaciones separadas geográficamente restablecen el flujo genético. El contacto primario, aunque menos común, implica la selección natural entre las poblaciones vecinas dentro de un rango geográfico compartido. Dado que el contacto primario y secundario produce resultados genéticos y fenotípicos similares, los dos son difíciles de distinguir.

Los científicos pueden observar la frecuencia de un gen o fenotipo, o clina, a través de un área geográfica. Las frecuencias pueden cambiar abruptamente en la zona híbrida, creando una clina escalonada. Por ejemplo, la frecuencia de genes específicos de los sapos de vientre de fuego disminuye de casi el 100% en su área de distribución geográfica al 50% en la zona híbrida y al 0% dentro de la zona de distribución del sapo de vientre amarillo. Las clinas reflejan el flujo genético o la selección natural que afecta a las poblaciones que se entrecruzan.

Las zonas híbridas son laboratorios naturales para estudiar los mecanismos y procesos involucrados en la divergencia y la especiación. La hibridación crea una variación genética que produce adaptaciones novedosas y, por lo tanto, diversidad de especies. Los científicos pueden analizar múltiples clinas para caracterizar el flujo genético y la selección natural que ocurre dentro de una zona híbrida. Este conocimiento permite a los científicos estimar mejor cómo los diferentes factores afectan a las especies y poblaciones.

Suggested Reading

Elgvin, Tore O., Cassandra N. Trier, Ole K. Tørresen, Ingerid J. Hagen, Sigbjørn Lien, Alexander J. Nederbragt, Mark Ravinet, Henrik Jensen, and Glenn-Peter Sætre. 2017. “The Genomic Mosaicism of Hybrid Speciation.” Science Advances 3 (6): e1602996. [Source]

Blanckaert A, Bank C. 2018. “In search of the Goldilocks zone for hybrid speciation.” PLoS Genet 14 (9): e1007613. [Source]