En Biología, Biología , los mecanismos de aislamiento reproductivo o barreras a la hibridación son el conjunto conjunto de caracter característi ísticas, cas, comportamientos y procesos fisiológicos fisiológicos que que impi impide den n que que los los miembros de dos especies diferentes puedan cruzarse o aparearse entre sí, producir descendencia o que la mism misma a sea sea viable viable o fértil fértil.. Estas Estas barre barreras ras constitu constituyen yen una fase indisp indispens ensabl able e en la formación de nuevas especies ( especiación) especiación ) ya que mantienen las características propias de las mismas a través del tiempo debido a que disminuyen, o directamente impiden, el flujo genético entre los individuos de diferentes especies. especies. Los mecanismos de aislamiento reproductivo son auténticas barreras genéticas que impiden el flujo de genes entre poblaciones y se clasifican en dos dos tipo tipos s segú según n cuál cuál sea sea el mome moment nto o en el que que actú actúen en:: meca mecani nism smos os prec precop opul ulat ator orio ios s y poscopulatorios. Los primeros actúan antes de producirse la fecundación (es decir, antes del apareamiento en el caso caso de los los animales o de la polinización en el caso de las las plantas). plantas ). Tales Tales mecanis mecanismos mos precopulatorios, también denominados «barreras externas a la hibridación» o “Precigoticos”, son las separaciones físicas en el tiempo, en el espacio, ambientes, nichos ecológicos específicos y diferencias en el comportamiento que impiden el apareamiento o la polinización. Pueden ser: ECOLOGICOS: Temporal: Los organismos pueden madurar sexualmente sexualmente en diferentes estaciones u horas del día. Un ejemplo de aislamiento reproductivo debido a diferencias en la estación de apareamiento lo constituyen las especies de sapos Bufo americanus y Bufo fowleri. fowleri . Los miembros de estas especies pueden ser cruzados exitosamente en el laboratorio, produciendo híbridos vigorosos y fért fértil iles es.. No obst obstan ante te,, tale tales s apar aparea eami mien ento tos s no ocur ocurre ren n en la natu natura rale leza za pese pese a que que las las distribu distribucion ciones es geográfi geográficas cas de ambas ambas especies especies se superpo superponen. nen. La causa causa de esta ausencia ausencia de apareamientos interespecíficos es que B. americanus se aparea a principios del verano y B. fowleri lo hace hacia finales de esa estación. Aislam Aislamien iento to estaci estaciona onall o de háb hábita itatt : Todo Todos s los los factor factores es que impid impidan an el encuen encuentro tro de individuos potencialmente potencialmente apareables aislarán reproductivamente reproductivamente a los miembros miembros de especies distintas. Aparece cuando individuos que ocupan el mismo territorio viven en diferentes hábitats y, por tanto, no tienen tienen oportuni oportunidad dad de cruzarse cruzarse.. Dos tipos de barrera barreras s garantiz garantizan an este tipo de aislamiento reproductivo: las diferencias de hábitat y las diferencias en la estación de madurez sexual o de floración. Un ejemplo de diferencia ecológica o de hábitat que impide el encuentro de parejas potenciales es el de dos especies de peces del género Gasterosteus ("espinosillos"). Una de tales especies vive todo el año en agua dulce, especialmente en pequeños riachuelos. La otra, en cambio, vive en el mar durante el invierno, pero en primavera y verano emigra a los estuarios de los ríos para reproducirse. Los miembros de las dos poblaciones están aislados reproductivamente debido a sus adaptaciones a distintas concentraciones salinas. ETOLOGICOS: Aislamiento sexual, por comportamiento o por conducta: Los rituales diferentes de cortejo en las las espe especi cies es de anim animal ales es crea crean n barr barrer eras as repr reprod oduc ucti tiva vas s suma sumame ment nte e pote potent ntes es,, denominadas aislamiento sexual o por comportamiento, las cuales mantienen aisladas a las especies emparentadas en la mayoría de los grupos del reino animal. En las especies dioicas, dioicas, los machos y las hembras han de buscarse, estar juntos, realizar los complejos rituales de cortejo y apareamiento y finalmente copular o bien soltar en el ambiente sus gametos para hacer posible la fecundación. Esto se debe a que cada una de las etapas del cortejo, depende del comportamiento del congénere. Aislamiento mecánico: Los miembros de una pareja intentan el apareamiento pero no se lleva a cabo cabo la fecund fecundac ación ión debido debido a que los genita genitales les no se comple compleme menta ntan. n. La evoluc evolución ión habría habría conducido conducido al desarrol desarrollo lo de órganos órganos genitale genitales s de caracter característi ísticas cas creciente crecientement mente e divergent divergentes es y comple compleja jas, s, con con la funció función n de propo proporci rciona onarr un aisl aislam amien iento to mecáni mecánico co entre entre las espec especie ies. s. El aisl aislam amie ient nto o mecá mecáni nico co como como barr barrer era a a la hibr hibrid idac ació ión n ocur ocurre re tamb tambié ién n en plan planta tas s y está está precisamente relacionado con la adaptación y coevolución de cada especie a la atracción de un determin determinado ado tipo de polinizado polinizadorr (en el caso que la polinización sea zoofílica) zoofílica ) a través de un conjunto de caracteres morfofisiológicos morfofisiológicos y bioquímicos bioquímicos de las flores (llamados síndrome floral), floral ), de modo tal que el traslado del polen hacia otras especies no ocurre.
Aislamiento gamético: En los animales con fecundación interna los espermatozoides son inviables en los conductos sexuales de las hembras de diferentes especies. En las plantas, los granos de polen de una especie generalmente no pueden germinar en el estigma de otra.
Los mecanismos poscopulatorios, o «barreras internas a la hibridación», en cambio, operan a través de la falta de armonía entre los sistemas fisiológicos, reproductivos o citológicos de los individuos pertenecientes a diferentes especies. Los diferentes mecanismos de aislamiento reproductivo están controlados genéticamente y se ha demostrado experimentalmente que pueden evolucionar tanto en especies cuya distribución geográfica se superpone (especies simpátricas), o bien, como resultado de la divergencia adaptativa que acompaña a la evolución alopátrica de las mismas. Son los que interfieren en el desarrollo del individuo o lo hacen estéril, de manera que no pueda dejar descendencia, pudiendo ser la inviabilidad y la esterilidad de los híbridos. Pueden ser: Impedimento de la fertilización: Imposibilidad de dar descendencia híbrida, a pesar de que los gametos se hallan al mismo tiempo en el mismo lugar, se debe a un fenómeno conocido como incompatibilidad gamética el cual es muy frecuente entre los invertebrados marinos y cuyas causas fisiológicas no se comprenden plenamente. Este mecanismo de aislamiento reproductivo es muy frecuente entre las Angiospermas y recibe el nombre de incompatibilidad cruzada o incongruencia Mortalidad de los cigotos e inviabilidad de los híbridos: El óvulo es fecundado pero el cigoto no se desarrolla o bien se desarrolla y origina un individuo con menor viabilidad. Esterilidad de los híbridos: El híbrido presenta una viabilidad normal pero es deficiente en cuanto a la reproducción o estéril. Esto queda bien demostrado en el caso de la mula y en el de muchos otros híbridos muy conocidos. La esterilidad puede deberse a la interacción entre los genes de las dos especies involucradas, a desequilibrios cromosómicos debido al diferente número cromosómico de las especies parentales. Por ejemplo, burdéganos y mulas son los híbridos resultantes del cruzamiento entre un caballo y una asna o entre una yegua y un burro, respectivamente. Estos animales casi siempre son estériles debido a las diferencias en el número de cromosomas entre las especies parentales. Tanto los caballos como los burros pertenecen al género Equus, pero Equus caballus tiene 64 cromosomas mientras que Equus asinus tiene sólo 62. Esto hace que al combinarse individuos de ambas especies se originen crías (mula o burdégano) con 63 cromosomas, es decir, no forman pares; por lo que los cromosomas de una mula no se pueden dividir en forma equitativa durante la meiosis. La ausencia de una separación equitativa origina gametos cromosómicamente desbalanceados (con mayor o menor número de cromosomas), los cuales no son viables, lo que determina la esterilidad del individuo que los produce.
