le isolement géographique est un terme utilisé en biologie évolutive et en écologie pour désigner la séparation spatiale d'un groupe d'organismes. Cela peut se produire en raison d'un événement naturel, tel que des changements dans la géologie de la région ou en raison de structures artificielles.
Dans la plupart des cas, les espèces sont isolées par la présence de barrières naturelles de différents types, qu'il s'agisse d'océans, de lacs, de montagnes, entre autres, qui peuvent réduire considérablement les contacts entre les individus de la population..
Une fois les deux groupes d'individus séparés, les deux environnements auxquels ils ont été exposés exercent des pressions sélectives différentes sur les individus, les forçant à suivre des chemins évolutifs différents..
Les forces évolutives de la sélection naturelle et de la dérive génique provoqueront des changements dans les fréquences alléliques des nouveaux groupes, les différenciant de la population parente..
En fonction de l'ampleur de la séparation et de la durée de son maintien, des événements de spéciation peuvent se produire: formation de nouvelles espèces, augmentant ainsi la diversité du groupe..
De la même manière, l'isolement peut également conduire à l'extinction d'un groupe d'individus soit en raison d'un manque de diversité génétique, soit en raison de processus de consanguinité..
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L'isolement géographique des organismes peut entraîner deux processus: la spéciation, où de nouvelles espèces émergent ou l'extinction du groupe qui a connu l'isolement.
Ci-dessous, nous décrirons chacun des processus en profondeur, en comprenant la spéciation comme un «avantage», car elle augmente la diversité et l'extinction comme un «inconvénient»:
Le processus par lequel de nouvelles espèces sont formées intéresse les biologistes évolutionnistes. L'ornithologue Ernst Mayr a grandement contribué à la description de ce phénomène. Selon Mayr, la spéciation est influencée par deux facteurs: l'isolement et la divergence génétique des individus impliqués..
Premièrement, pour que deux populations soient suffisamment différenciées pour être considérées comme des espèces, le flux de gènes entre elles doit être interrompu. En d'autres termes, ils ne doivent pas reproduire.
Deuxièmement, la divergence génétique doit apparaître pendant la période d'isolement de telle sorte que si les individus se rencontrent à nouveau - en raison d'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 ses parents.
L'efficacité du processus d'isolement géographique pour produire la spéciation dépend de plusieurs facteurs intrinsèques au groupe qui se sépare, comme la capacité à se déplacer.
L'événement d'isolement 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 signifie littéralement «dans un autre pays»..
Une fois que les espèces sont physiquement isolées, elles font face à des conditions environnementales différentes et à des pressions sélectives qui les guident le long de différents chemins d'évolution..
Prenons comme exemple hypothétique une population de lézards isolée 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 génétique agiront indépendamment, conduisant à la différenciation progressive des lézards..
De cette manière, les individus acquièrent des caractéristiques différentes, écologiques, éthologiques, physiologiques, entre autres, par rapport à l'espèce mère. Dans un cas tel que la barrière d'isolement a été suffisante pour favoriser l'événement de spéciation, il ne devrait y avoir aucun flux génétique si les deux espèces résultantes se rencontrent à nouveau..
Il existe un consensus parmi les biologistes qui soutiennent l'importance de la spéciation allopatrique dans la génération de nouvelles espèces, car elle restreint effectivement le flux de gènes entre les organismes..
Lorsque la séparation des individus se produit grâce à des barrières impossibles à franchir, certains groupes peuvent s'éteindre.
Lorsqu'il est séparé de l'espèce mère, la diversité du groupe peut être faible et il ne s'adaptera pas aux nouvelles pressions imposées par le nouvel environnement auquel il est confronté..
De même, si la population séparée est représentée par un petit nombre d'individus, la consanguinité (croisement entre parents proches) peut avoir des conséquences négatives..
Charles Darwin lui-même était déjà conscient des effets négatifs de la consanguinité sur les populations naturelles. Lors du croisement de parents proches, il y a une plus grande probabilité que certains allèles délétères soient exprimés.
Par exemple, si dans une famille il y a un gène pour une certaine pathologie qui n'est exprimé que lorsque l'individu a les deux allèles (homozygote récessif) et deux frères et sœurs se croisent, il y a une plus grande probabilité que la progéniture porte les deux allèles pour la maladie, contrairement à un croisement avec un individu qui ne porte pas ledit allèle délétère.
De même, lorsque les constructions humaines empêchent les animaux de se déplacer vers les endroits désirés, leur population peut diminuer en raison du manque de nourriture..
Dans le Grand Canyon, c'est une formation aux dimensions extraordinaires qui a été sculptée pendant 2000 ans par le fleuve Colorado. Il est situé dans le nord de l'Arizona des États-Unis.
Deux espèces d'écureuil habitent cette région, qui, selon les recherches, sont le produit d'un événement de spéciation allopatrique. L'une des espèces vit dans la région gauche et une autre dans la droite, séparées par une distance minimale. Cependant, les deux espèces ne sont pas capables de se croiser..
En revanche, les espèces qui ont la capacité de se déplacer librement des deux côtés du canyon n'ont montré aucune preuve de spéciation..
Il peut être difficile jusqu'à présent d'appliquer les concepts décrits pour les espèces aquatiques. Cependant c'est possible.
Les cichlidés sont une famille de poissons caractérisée par une immense diversité dans le fleuve Congo. Cette particularité a attiré l'attention des ichtyologistes qui ont cherché à comprendre pourquoi la rivière était habitée par tant d'espèces et quels facteurs favorisaient des événements de spéciation massifs..
Luego de estudiar la conformación de río, los científicos llegaron a la conclusión que la hidrología del río, causada por sus aguas turbulentas, funcionaban como barreras que impedía el contacto - y por lo tanto el flujo génico - de especies de peces que se encontrabas muy proche.
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