Isolement géographique

L'isolement géographique est la séparation spatiale d'un groupe d'organismes

Qu'est-ce que l'isolement géographique?

Il Isolement géographique C'est un terme utilisé dans la biologie évolutive et l'écologie pour se référer à la séparation spatiale d'un groupe d'organismes. Il peut se produire par un événement naturel, comme les changements dans la géologie de la région ou par des structures artificielles.

Dans la plupart des cas, les espèces sont isolées par la présence de barrières naturelles de différents types, appelez les océans, les lacs, les montagnes, entre autres, qui peuvent réduire considérablement le contact entre les individus de la population.

Une fois que les deux groupes d'individus se séparent, les deux environnements auxquels ils ont été exposés exercent des pressions sélectives différentes, les forçant à suivre des chemins évolutifs différents.

Les forces évolutives de la sélection naturelle et de la dérivé des gènes entraîneront des changements dans les fréquences alléliques des nouveaux groupes, les différenciant de la population parentale.

Selon l'ampleur de la séparation et le temps où il est maintenu, des événements de spéciation peuvent se produire: formation de nouvelles espèces, augmentant ainsi la diversité du groupe.

De même, l'isolement peut également conduire à l'extinction d'un ensemble d'individus, soit en raison du manque de diversité génétique, soit des processus d'endogamie.

Avantages et inconvénients de l'isolement géographique

L'isolement géographique des organismes peut se traduire par deux processus: la spéciation, où de nouvelles espèces surgissent, ou l'extinction du groupe qui a connu l'isolement.

Ensuite, nous décrirons en profondeur chacun des processus, en comprenant la spéciation comme "avantage", car la diversité augmente et à l'extinction comme "désavantage":

avantage

Spéciation

Le processus par lequel de nouvelles espèces se forment présente les biologistes évolutifs. L'ornithologiste Ernst Mayr a grandement contribué à la description de ce phénomène.

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Selon MAYR, la spéciation est influencée par deux facteurs: l'isolement et la divergence génétique des individus impliqués.

Premièrement, pour que deux populations se différencient suffisamment pour être considérées comme des espèces, le flux de gènes doit être interrompu entre eux. En d'autres termes, ils ne devraient pas reproduire.

Deuxièmement, la divergence génétique doit apparaître pendant la période d'isolement, de sorte que si les individus sont à nouveau - par un effondrement de la barrière qui les séparait initialement - le processus de reproduction ne sera pas efficace et leurs descendants auront un aptitude relativement inférieur à leurs parents.

L'efficacité du processus d'isolement géographique pour produire la spéciation dépend de plusieurs facteurs intrinsèques au groupe qui est séparé, comme la capacité de se déplacer.

Spéciation allopatrique

L'événement d'isolation géographique qui donne lieu à des processus de spéciation par la séparation d'une barrière insurmontable est appelé spéciation allopatrique, un terme dérivé des racines grecques qui signifient littéralement "dans un autre pays".

Une fois que les espèces sont physiquement isolées, elles sont confrontées à différentes conditions environnementales et aux pressions sélectives qui les guident à travers différents chemins évolutifs.

Prenons comme exemple hypothétique Une population de lézards isolés par une rivière, les conditions climatiques du côté gauche peuvent être plus froides que celles du côté droit.

Ainsi, les mécanismes de sélection naturelle et de dérive des gènes agiront indépendamment, conduisant à la différenciation progressive des lézards.

De cette façon, les individus acquièrent des caractéristiques écologiques, éthiques et physiologiques différentes, entre autres, par rapport aux espèces parentales. Dans le cas où la barrière d'isolement a été suffisante pour promouvoir l'événement de spéciation, il ne devrait pas y avoir de flux de gènes si les deux espèces résultantes sont retrouvées.

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Il existe un consensus parmi les biologistes qui soutiennent l'importance de la spéciation allopaactrique dans la génération de nouvelles espèces, car elle restreint efficacement le flux de gènes entre les organismes entre les organismes.

Désavantages

Extinction

Lorsque la séparation des individus se produit grâce aux obstacles qui ne peuvent pas traverser, aucun des groupes peut disparaître.

Lors de la séparation des espèces parentales, la diversité du groupe peut être faible et ne s'adapte pas aux nouvelles pressions imposées par le nouvel environnement auquel ils sont confrontés.

De même, si la population séparée est représentée par un petit nombre d'individus, la consanguinité (traversée entre des parents proches) peut avoir des conséquences négatives.

Charles Darwin lui-même était déjà conscient des effets négatifs de l'endogamie sur les populations naturelles. 

Par exemple, si dans une famille, il y a le gène pour une certaine pathologie qui ne s'exprime que lorsque l'individu a à la fois des allèles (homozygotes récessifs) et que deux frères se croisent, il y a une plus grande probabilité que la progéniture porte les deux allèles pour la maladie, contrairement à Une croix avec une personne qui ne porte pas l'allèle délétère.

De même, lorsque les constructions humaines privent les animaux de se déplacer vers les sites souhaités, ils peuvent diminuer leur population en raison du manque de nourriture.

Exemples d'isolement géographique

Isolement et spéciation dans l'écureuil Antelope dans le Grand Canyon du Colorado

Le Grand Canyon est une formation de dimensions extraordinaires qui ont été sculptées pour 2.000 ans à travers la rivière Colorado. Il est situé dans le nord de l'Arizona aux États-Unis.

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Dans cette région, deux espèces d'écureuils habitent qui, selon les enquêtes, sont le produit d'un événement de spéciation allopaactique. L'une des espèces habite dans la région de gauche et une autre à droite, séparée par une distance minimale. Cependant, les deux espèces ne sont pas en mesure de traverser.

En revanche, les espèces qui ont la capacité de se déplacer librement des deux côtés du canyon n'ont pas montré d'indications de spéciation.

Isolement et spéciation dans les poissons de la rivière Congo

Jusqu'à présent, il est difficile d'appliquer les concepts décrits pour les espèces aquatiques. Cependant, c'est possible.

Les cyclides sont une famille de poissons caractérisés par une immense diversité dans la rivière Congo. Cette particularité a attiré l'attention de l'Ichtholic qui cherchait à comprendre pourquoi la rivière était habitée par tant d'espèces et quels facteurs ont favorisé les événements de spéciation massive.

Après avoir étudié la conformation de la rivière, les scientifiques ont conclu que l'hydrologie de la rivière, causée par ses eaux turbulentes, fonctionnait comme des barrières qui empêchaient le contact - et, par conséquent, l'écoulement des gènes - des espèces de poissons qu'ils étaient très proches.

Ours polaires

Les ours polaires sont une espèce familiale d'ours bruns. Ils sont restés dans la zone arctique, isolés du reste des ours. Ils ont développé une fourrure blanche plus épaisse et ne sont pas omnivores, comme les ours bruns, mais seulement les carnivores, en raison de pénuries alimentaires.

Îles Galapagos

Selon des études, les treize espèces d'oiseaux qui y existent dérivent d'une initiale qui est arrivée à une télécommande antérieure, et un petit nombre.