Barriere riproduttive - Appunti di Zoologia PDF

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Summary

Appunti di Zoologia sulle barriere riproduttive (barriere prezigotiche e barriere postzigotiche)....

Description

Isolamento ambientale

Isolamento temporale

Barriere prezigotiche che agiscono per prevenire l’ accoppiamento tra due individui appartenenti a specie diverse

BARRIERE PREZIGOTICHE

Agiscono prima della fecondazione di due specie diverse

DEFINIZIONE Due specie che occupano differenti habitat all’interno della stessa area possono incontrarsi raramente oppure non incontrarsi affatto; tale circostanza può verificarsi anche qualora le due specie non risultino isolate da precise barriere fisiche, quali per esempio le montagne.

Le specie che si accoppiano durante ore diverse del giorno, in differenti stagioni o in anni diversi, non possono far incontrare i loro gameti.

ESEMPIO Due specie di lucertola, la lucertola muraiola (Podarcis muralis) e la lucertola campestre (Podarcis siculus), abitano la stessa area, quale può essere un’isola o una zona collinare. La loro possibilità di accoppiarsi quindi sembrerebbe fattibile, se non fosse che i due rettili siano divisi da un isolamento ambientale: se la lucertola muraiola preferisce ambienti rupicoli (muri e pareti naturali), la lucertola campestre predilige una vita praticola (prati e campagne). Dunque è difficile che un individuo di P. muralis possa interagire con uno di P. siculus, nonostante possano essere separate anche da poche centinaia di metri. Questo perché gli ambienti da loro frequentati sono diversi. Le due lucertole dunque sono separate da una “barriera prezigotica” che impedisce loro di accoppiarsi.

Nel Nord America le aree geografiche popolate dalla puzzola macchiata orientale (Spilogale putorius) coincidono con quelle popolate dalla puzzola macchiata occidentale (Spilogale gracilis), anche in termini di habitat (a differenza dell’esempio delle lucertole); tuttavia, S. putorius si accoppia in tardo inverno, mentre S. gracilis si accoppia in tarda estate. Quindi, come le lucertole di cui abbiamo parlato prima, anche queste puzzole abitano nella stessa area geografica, ma a differenza dei due rettili, condividono anche lo stesso habitat. Ciò che dunque si pone da “barriera” per impedire che queste due specie diverse si accoppino è questa volta il tempo, e non lo spazio.

Lucertola muraiola (Podarcis muralis)

Puzzola macchiata orientale (Spilogale putorius)

Lucertola campestre (Podarcis siculus)

Puzzola macchiata occidentale (Spilogale gracilis)

DEFINIZIONE

I rituali di corteggiamento e altri comportamenti esclusivi di una specie rappresentano delle vere e proprie barriere riproduttive (anche fra specie strettamente imparentate. Alcuni rituali permettono il riconoscimento del compagno sessuale, rappresentando un modo per identificare potenziali partner della stessa specie.

ESEMPIO Le sule piediazzurri (Sula nebouxii), uccelli marini che vivono sulle isole Galápagos si accoppiano solo dopo un rituale di corteggiamento esclusivo della loro specie; tale rituale prevede che il maschio sollevi alternativamente le zampe il cui colore azzurro intenso richiama l’attenzione della femmina. Un’altra specie di sula che condivide la stessa area geografica sia lo stesso habitat e che magari si riproduce nella stessa stagione della sula piediazzurri, non sarebbe attratta dal rituale di corteggiamento del maschio di S. nebouxii, in quanto ha un comportamento diverso.

Maschio di sula piediazzurri (Sula nebouxii)

Barriere prezigotiche che agiscono durante il tentativo di accoppiamento di due individui di specie diverse per impedire la fecondazione

Isolamento comportamentale

Isolamento meccanico (o isolamento anatomico) DEFINIZIONE Abbiamo fino ad ora visto delle barriere prezigotiche che impediscono che due specie diverse si accoppino. Ci sono però anche casi in cui le due specie tentano di accoppiarsi. Allora l’obiettivo delle barriere prezigotiche non diventa più impedire l’accoppiamento, ma la fecondazione. Barriere prezigotiche di questo tipo sono due, e la prima è il cosiddetto isolamento meccanico: in questo caso, sono alcune differenze anatomiche ad impedire il successo riproduttivo di un tentativo di accoppiamento di due specie diverse.

ESEMPIO

È stato osservato che due chiocciole del genere Bradybaena apparteneti a specie diverse abbiano tentato di accoppiarsi. Il problema che i due molluschi gasteropodi hanno riscontrato durante l’accoppiamento è di carattere anatomico: le conchiglie delle due specie spiralizzano in direzione opposta; ne consegue il mancato allineamento degli orifizi genitali (indicati dalle frecce) e l’impossibilità di accoppiamento.

Due chiocciole Bradybaena, appartenenti a specie diverse, tentano di accoppiarsi, ma non ci riusciranno per l’intervento del cosiddetto isolamento meccanico

DEFINIZIONE

DEFINIZIONE

Gli spermatozoi di una specie possono non essere in grado di fecondare le cellule uovo di una specie diversa.

I geni di differenti specie parentali possono interagire in modo da alterare lo sviluppo o diminuire la sopravvivenza degli ibridi.

ESEMPIO

ESEMPIO

Per riprodursi, i ricci di mare rilasciano cellule uovo e spermatozoi nell’acqua in cui vivono e i gameti si fondono producendo zigoti. Spesso ricci di diverse specie convivono nella stessa area, ma ad impedire che gameti diversi si uniscano vi è l’incompatibilità di proteine recettrici presenti sulla superficie delle cellule uovo e degli spermatozoi.

Alcune sottospecie della salamandra Ensatina eschscholtzii, un anfibio del Nord America, occupano la stessa regione e gli stessi habitat ed occasionalmente possono accoppiarsi. Tuttavia, la maggior parte degli ibridi non completa lo sviluppo o mostra difficoltà di crescita. Ne consegue che la salamandra ibrida avrà scarse possibilità di sopravvivenza, non potendo così raggiungere la maggiore età, accoppiarsi e riprodursi.

Colonie di ricci di mare (Echinoidei)

Agiscono dopo la fecondazione di due specie diverse

Ridotta sopravvivenza degli ibridi

BARRIERE POSTZIGOTICHE

Isolamento gametico

La salamandra Ensantina eschscholtzii

Ridotta fertilità degli ibridi

Scomparsa degli ibridi

DEFINIZIONE

DEFINIZIONE

Anche se gli ibridi nascono con una elevata probabilità di sopravvivenza e mostrano un ottimo grado di vitalità, possono essere sterili o comunque avere una ridotta fertilità. Se i cromosomi delle due specie parentali differiscono per numero e struttura, negli ibridi, la meiosi può non produrre gameti normali. Gli ibridi non possono così essere fertili e garantire la proliferazione della specie ibrida.

In alcuni casi gli ibridi della prima generazione sono vitali e fertili, ma quando si accoppiano fra loro o con membri delle specie parentali, la prole della generazione successiva tende ad essere debole e sterile.

ESEMPIO

ESEMPIO

La prole ibrida di un asino (Equus africanus) e di una cavalla (Equus ferus) è rappresentata dal mulo, un animale robusto ma sterile. Anche il bardotto, generato da un’asina e un cavallo, è sterile.

Le varietà di riso coltivato hanno accumulato diverse mutazioni recessive di alleli. I loro ibridi sono vitali e fertili, ma le piante della generazione successiva che hanno ereditato un alto numero di mutazioni si presentano di taglia piccola e sterili.

Il mulo è l’ibrido sterile generato dal cavallo femmina (Equus ferus) e dall’asino maschio (Equus africanus) e, nonostante sia forte e sano e possa quindi sopravvivere fino a maggiore età, non può riprodursi e dare vita a nuovi ibridi

Il riso coltivato genera sovente ibridi...