L’isolement reproductif, à travers des barrières mécaniques, comportementales et physiologiques, est une composante importante de la formation de nouvelles espèces, ce que l’on appelle la spéciation.
Si l’on dispose de suffisamment de temps, la divergence génétique et phénotypique entre les populations affectera les caractères qui influencent la reproduction : si des individus des deux populations devaient être réunis, l’accouplement serait improbable, mais si l’accouplement avait lieu, la progéniture serait non viable ou infertile. De nombreux types de caractères divergents peuvent affecter l’isolement reproductif, la capacité à se croiser, des deux populations. L’isolement reproductif est un ensemble de mécanismes, de comportements et de processus physiologiques qui empêchent les membres de deux espèces différentes qui se croisent ou s’accouplent de produire une progéniture, ou qui font en sorte que toute progéniture qui pourrait être produite ne soit pas fertile.
Quelle est la différence entre l’isolement pré-zygotique et post-zygotique ?
Les scientifiques classent l’isolement reproductif en deux groupes : les barrières pré-zygotiques et les barrières post-zygotiques. Rappelons qu’un zygote est un ovule fécondé : la première cellule du développement d’un organisme qui se reproduit sexuellement. Par conséquent, une barrière pré-zygotique est un mécanisme qui empêche la reproduction d’avoir lieu, cela inclut les barrières qui empêchent la fécondation lorsque les organismes tentent de se reproduire. Une barrière post-zygotique se produit après la formation du zygote, cela inclut les organismes qui ne survivent pas au stade embryonnaire et ceux qui naissent stériles.
L’isolement reproductif temporel
Certains types de barrières pré-zygotiques empêchent totalement la reproduction. De nombreux organismes ne se reproduisent qu’à certaines périodes de l’année, souvent seulement une fois par an. Les différences dans les calendriers de reproduction, appelées isolement temporel, peuvent agir comme une forme d’isolement reproductif. Par exemple, deux espèces de grenouilles habitent la même zone, mais l’une se reproduit de janvier à mars, tandis que l’autre se reproduit de mars à mai. Autrement dit, la maturité des gamètes ne se fait pas au même moment.
L’isolement écologique ou isolement de l’habitat
Dans certains cas, les populations d’une espèce se déplacent vers un nouvel habitat et s’installent dans un lieu qui ne chevauche plus d’autres populations de la même espèce ; c’est ce qu’on appelle l’isolement écologique. La reproduction avec l’espèce parente cesse et un nouveau groupe existe qui est maintenant indépendant sur le plan reproductif et génétique. Par exemple, une population de grillons qui s’est divisée après une inondation ne pouvait plus interagir avec les autres. Avec le temps, les forces de la sélection naturelle, de la mutation et de la dérive génétique entraîneront probablement la divergence des deux groupes.
L’isolement éthologique ou comportemental
L’isolement éthologique se produit lorsque la présence ou l’absence d’un comportement spécifique empêche la reproduction. Par exemple, les lucioles mâles utilisent des motifs lumineux spécifiques pour attirer les femelles. Les différentes espèces affichent leurs lumières différemment. Si un mâle d’une espèce essayait d’attirer la femelle d’une autre espèce, elle ne reconnaîtrait pas le motif lumineux et ne s’accouplerait pas avec le mâle.
L’isolement anatomique
D’autres barrières pré-zygotiques fonctionnent lorsque des différences dans leurs cellules de gamètes empêchent la fécondation d’avoir lieu . C’est ce qu’on appelle une barrière gamétique. De même, dans certains cas, des organismes étroitement apparentés tentent de s’accoupler, mais leurs structures de reproduction ne s’adaptent tout simplement pas. Par exemple, les demoiselles mâles de différentes espèces ont des organes reproducteurs de forme différente. Si une espèce essaie de s’accoupler avec la femelle d’une autre, les parties de leur corps ne s’assemblent tout simplement pas, comme une clef et une serrure.
Chez les plantes, certaines structures visant à attirer un type de pollinisateur simultanément empêchent un autre pollinisateur d’accéder au pollen. Le tunnel par lequel un animal doit accéder au nectar peut varier en longueur et en diamètre, ce qui empêche la plante d’être pollinisée avec une espèce différente.
Et si la fécondation a tout de même lieu ?
Lorsque la fécondation a lieu et qu’un zygote se forme, des barrières post-zygotiques peuvent empêcher la reproduction. Dans de nombreux cas, les individus hybrides ne peuvent pas se former normalement dans l’utérus et ne survivent tout simplement pas au-delà des stades embryonnaires. C’est ce qu’on appelle l’inviabilité des hybrides. Dans une autre situation post-zygotique, la reproduction conduit à la naissance et à la croissance d’un hybride stérile et incapable de reproduire sa propre progéniture. C’est ce qu’on appelle la stérilité hybride.
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