Isolamento reprodutivo

O isolamento reprodutivo representa a incapacidade de espécies diferentes de se cruzarem ou caso se cruzarem, de produzirem descendentes férteis. Durante a evolução, as populações passaram por processos de diferenciação, proporcionando um nível de isolamento orgânico que resultou na enorme biodiversidade biológica existente.

• Isolamento sazonal ou temporal: Duas espécies semelhantes não se cruzam porque apresentam maturidade sexual em épocas diferentes. Mecanismo comum em plantas tropicais. Exemplo: Duas espécie do gênero Pinus ocorrem em simpatria na costa central da California, mas estão isoladas reprodutivamente porque P. radiata floresce em fevereiro e P. attenuata floresce em fins de abril.
  

• Isolamento etológico ou sexual ou comportamental: Espécies isoladas por comportamentos de corte diferentes e incompatíveis antes do acasalamento. Exemplo: Espécies de rã Rana sylvatica e R. pipiens (Os machos possuem sons específicos que atraem as fêmeas somente da mesma espécie).

• Isolamento mecânico: Os membros de duas espécies semelhantes não se cruzam por incompatibilidade entre seus órgãos reprodutores. Em animais, por diferenças de tamanho e forma dos órgãos genitais que impedem a cópula. Em plantas, em que o tubo polínico não consegue germinar no estigma de uma flor de outra espécie.

• Isolamento por polinizadores diferentes: Em plantas, principalmente naquelas em que o transporte ocorre por polinizadores que possuem comportamento diferente. Exemplo: Espécies do mesmo gênero que florescem na mesma época mas são polinizadas por insetos diferentes que têm atividades diferentes: um com hábito noturno e outro com hábito diurno.

• Isolamento gamético: Diferenças químicas ou moleculares entre espécies causam o isolamento gamético, onde o ovo e o esperma de diferentes espécies são incompatíveis. Em animais aquáticos que soltam seus ovos e espermas na água simultaneamente, a fertilização interespecífica é extremamente rara. A superfície do ovo contém proteínas específicas que se acoplam apenas a moléculas complementares na superfície de células espermáticas da mesma espécie. Exemplo: Esponja liberando uma núvem de gametas na água. Se um desses gametas encontrar um gameta de outra espécie, não haverá união devido a diferenças bioquímicas.

Mecanismos pós-zigóticos: a fecundação ocorre e zigotos híbridos são formados, mas estes são inviáveis, ou dão origem a híbridos fracos ou estéreis.

• Inviabilidade do híbrido: Os membros de duas espécies podem copular, o zigoto se forma, mas o embrião morre prematuramente, devido à incompatibilidade entre os genes maternos e paternos. O F1 é inviável e será eliminado já antes do nascimento, ou então logo após o nascimento, por fraqueza, não se estabelecendo.
• Esterilidade do híbrido: O híbrido entre duas espécies se forma, sendo até mais vigoroso do que os membros das espécies parentais, mas é estéril. A esterilidade ocorre porque as gônadas se desenvolvem anormalmente ou porque a meiose é anormal. Exemplo: Égua (2n=64) + Jumento (2n=62) = Mula (2n=63)

• Desmoronamento do híbrido: A primeira geração de híbridos entre duas espécies (F1) é normal e fértil, porém seus filhos, a geração F2, são indivíduos fracos ou estéreis. Isto se deve à recombinação gênica incompatível, que ocorre na formação dos gametas que originam a geração F2. Exemplo:

Planta fraca do F2 (centro) observada na progênie do cruzamento entre Sasanishiki, um cultivar de arroz japonês (esquerda) e o cultivar da Tailândia Col.No.15 (direita).

De modo geral, os mecanismos pré-zigóticos são mais fracos no sentido de possibilitar a troca de genes e os mecanismos pós-zigóticos são os mecanismos efetivos, relacionados à esterilidade do híbrido. Tanto a seleção como a mutação podem desencadear os processos de mecanismos de isolamento e que podem levar no tempo à diferenciação de populações.

Fontes:

Mecanismos de isolamento reprodutivo. Brasil escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/mecanismos-isolamento-reprodutivo.htm

Mecanismos de isolamento reprodutivo. e-Disciplinas USP. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/1699938/course/section/431082/Conceito%20de%20esp%C3%A9cie%20e%20mec%20isolamento%20reprodutivo.pdf