Behavioral Isolation | Definition & Example

I diversi rituali di accoppiamento delle specie animali creano barriere riproduttive estremamente potenti, chiamate isolamento sessuale o comportamentale, che isolano specie apparentemente simili nella maggioranza dei gruppi del regno animale. Nelle specie dioiche, i maschi e le femmine devono cercare un partner, essere vicini l’uno all’altra, realizzare i complessi rituali di accoppiamento e infine copulare o rilasciare i loro gameti nell’ambiente per potersi riprodurre.

Le danze di accoppiamento, i canti dei maschi per attirare le femmine o il grooming reciproco delle coppie, sono tutti esempi di tipici comportamenti di corteggiamento che permettono sia il riconoscimento che l’isolamento riproduttivo. Questo perché ognuna delle fasi del corteggiamento dipende dal comportamento del partner. Il maschio passerà alla seconda fase dell’esibizione solo se la femmina mostra determinate risposte nel suo comportamento.

Definizione di isolamento comportamentale

Passa al terzo stadio solo quando lei mostra un secondo comportamento chiave. I comportamenti di entrambi sono interconnessi, sono sincronizzati nel tempo e portano infine alla copulazione o alla liberazione dei gameti nell’ambiente. Nessun animale che non sia fisiologicamente adatto alla fecondazione può completare questa impegnativa catena di comportamenti. Infatti, la più piccola differenza nei modelli di corteggiamento di due specie è sufficiente per impedire l’accoppiamento (per esempio, un modello di canto specifico agisce come un meccanismo di isolamento in specie distinte di cavallette del genere Chorthippus). Anche quando ci sono minime differenze morfologiche tra le specie, le differenze di comportamento possono essere sufficienti per impedire l’accoppiamento. Per esempio, Drosophila melanogaster e D. simulans, che sono considerate specie gemelle a causa della loro somiglianza morfologica, non si accoppiano anche se sono tenuti insieme in laboratorio. Drosophila ananassae e D. pallidosa sono specie gemelle della Melanesia. In natura, raramente producono ibridi, anche se in laboratorio è possibile produrre prole fertile. Gli studi sul loro comportamento sessuale mostrano che i maschi corteggiano le femmine di entrambe le specie, ma le femmine mostrano una marcata preferenza per l’accoppiamento con i maschi della loro stessa specie. Una diversa regione di regolazione è stata trovata sul cromosoma II di entrambe le specie che influenza il comportamento di selezione delle femmine.

I feromoni giocano un ruolo importante nell’isolamento sessuale delle specie di insetti. Questi composti servono a identificare individui della stessa specie e dello stesso o diverso sesso. Le molecole evaporate di feromoni volatili possono servire come segnale chimico ad ampio raggio. In altri casi, i feromoni possono essere rilevati solo a breve distanza o per contatto.

Cos’è l’isolamento comportamentale

Nelle specie del gruppo melanogaster di Drosophila, i feromoni delle femmine sono miscele di composti diversi, c’è un chiaro dimorfismo nel tipo e/o nella quantità di composti presenti per ogni sesso. Inoltre, ci sono differenze nella quantità e nella qualità dei composti costituenti tra specie affini, si presume che i feromoni servano a distinguere tra gli individui di ogni specie. Un esempio del ruolo dei feromoni nell’isolamento sessuale si trova nelle “piralidi del mais” del genere Ostrinia. Ci sono due specie gemelle in Europa che occasionalmente si incrociano. Le femmine di entrambe le specie producono feromoni che contengono un composto volatile che ha due isomeri, E e Z; il 99% del composto prodotto dalle femmine di una specie è nella forma di isomero E, mentre le femmine dell’altra producono il 99% di isomero Z. La produzione del composto è controllata da un solo locus e l’ibrido interspecifico produce una miscela uguale dei due isomeri. I maschi, da parte loro, rilevano quasi esclusivamente l’isomero emesso dalle femmine della loro specie, cosicché l’ibridazione, sebbene possibile, è scarsa. La percezione dei maschi è controllata da un gene, distinto da quello per la produzione di isomeri, i maschi eterozigoti mostrano una risposta moderata all’odore di entrambi i tipi. In questo caso, solo 2 “loci” producono l’effetto di isolamento etologico tra specie geneticamente molto simili.

L’isolamento sessuale tra due specie può essere asimmetrico. Questo può accadere quando l’accoppiamento che produce i discendenti permette solo a una delle due specie di funzionare come progenitore femminile e all’altra come maschio, mentre l’incrocio reciproco non avviene. Per esempio, la metà dei lupi esaminati nella zona dei Grandi Laghi in America mostrano sequenze di DNA mitocondriale di coyote, mentre il DNA mitocondriale dei lupi non viene mai trovato nelle popolazioni di coyote. Questo probabilmente riflette un’asimmetria nell’accoppiamento interspecie dovuta alla differenza di dimensioni delle due specie, in quanto i lupi maschi approfittano della loro maggiore dimensione per accoppiarsi con le femmine di coyote, mentre le femmine di lupo e i maschi di coyote non si accoppiano.

Esempio di isolamento comportamentale

Ogni gruppo ha il suo caratteristico rituale di corteggiamento. Questo elaborato e complesso rituale di accoppiamento li isola dalle specie strettamente imparentate e li aiuta a trovare il giusto partner di accoppiamento. Il booby dai piedi blu (Sula nebouxii), per esempio, condivide il suo habitat con diverse altre specie del genere Sula, ma nonostante tutte le loro somiglianze, non si accoppia mai con loro. In questo caso, l’isolamento comportamentale è facilitato dall’elaborato rituale di corteggiamento che è unico per questa specie. La femmina del booby dalle zampe blu sceglie un partner per l’accoppiamento solo dopo aver assistito all’intero rituale di corteggiamento.

Come l’isolamento comportamentale porta alla speciazione? Tutti questi organismi sarebbero considerati una sola specie. Tuttavia, se alcune delle femmine si accoppiano solo con i maschi della popolazione che possono emettere un suono specifico, questo si chiama isolamento comportamentale.

L’isolamento comportamentale può portare alla speciazione nel tempo. Con il passare del tempo, i sottogruppi continuano a diventare diversi fino a quando non sono più in grado di incrociarsi. Diventano due specie diverse.

Una volta che si verifica la speciazione, i comportamenti di isolamento assicurano che l’accoppiamento avvenga solo tra membri della stessa specie, rendendo facile riconoscere i potenziali compagni. Questo evita anche lo spreco di energia e di tempo per cercare e accoppiarsi con individui che non produrranno prole fertile o vitale.

Perché l’isolamento comportamentale è vantaggioso?

Limitare il numero di potenziali compagni e restringere il pool genetico non è sempre vantaggioso per un organismo. Tuttavia, mentre l’isolamento comportamentale può avere un impatto negativo su un individuo, beneficerà l’intera specie nel suo complesso. Le pressioni ambientali che un’intera popolazione affronta portano a piccoli cambiamenti che possono causare l’isolamento comportamentale e poi (eventualmente) la speciazione.

Gli uccelli sono noti per avere i rituali di accoppiamento più strani. Guarda il video qui sotto per vederne solo un esempio!