Respuesta corta

El concepto de especie está mal definido y suele ser engañoso. Los conceptos de linaje y clado/grupo monofilético son mucho más útiles. En mi opinión, la única utilidad de este concepto mal definido que es la "especie" es tener un vocabulario común para nombrar linajes.

Tenga en cuenta que Homo neanderthalis a veces (aunque es raro) se llama H. ​​sapiens neanderthalis , aunque destaca que algunos considerarían a los neandertales y a los humanos modernos como parte de la misma especie.

Respuesta larga

¿Los neandertales y los humanos modernos realmente se consideran especies diferentes?

A menudo, sí se les considera como especies diferentes, a los neandertales se les llama Homo neanderthalis y a los humanos modernos se les llama Homo sapiens . Sin embargo, algunos autores prefieren llamar a los neandertales Homo sapiens neanderthalis y a los humanos modernos Homo sapiens sapiens , situando ambos linajes en la misma especie (pero subespecies diferentes).

¿Qué tan comunes fueron los cruces entre H. sapiens y H. neanderthalis?

Por favor, echa un vistazo a la respuesta de @iayork .

El resto de la publicación está aquí para resaltar que considerar que H. sapiens y H. neanderthalis son la misma especie o no es principalmente una cuestión de preferencia personal dado que el concepto de especie es principalmente arbitrario.

Breve historia del concepto de especie

Que yo sepa, el concepto de especie se utilizó por primera vez en la antigüedad. En ese momento, la mayoría de la gente veía a las especies como entidades fijas, incapaces de cambiar a lo largo del tiempo y sin variación dentro de la población (ver los pensamientos de Aristóteles y Platón ). Por alguna razón, nos apegamos a este concepto aunque a veces parece no ser muy útil.

Charles Darwin ya lo entendió como dice en El Origen de las Especies (ver aquí )

Ciertamente, todavía no se ha trazado una línea clara de demarcación entre especies y subespecies, es decir, las formas que, en opinión de algunos naturalistas, se acercan mucho al rango de especies, pero no llegan del todo a él; o, de nuevo, entre subespecies y variedades bien marcadas, o entre variedades menores y diferencias individuales. Estas diferencias se mezclan unas con otras en una serie insensible; y una serie impresiona la mente con la idea de un pasaje real.

También puede echar un vistazo a la publicación ¿Por qué hay especies en lugar de un continuo de varios animales?

Varias definiciones de especie.

Hay varias definiciones de especie que me llevan a argumentar una vez más que deberíamos olvidarnos de este concepto y simplemente usar el término linaje y usar una descripción precisa de las barreras reproductivas o la divergencia genética/funcional entre linajes en lugar de usar este término inventado. palabra que es "especie".

A continuación, analizaré la definición más utilizada (la que usted cita) que se denomina concepto de especie biológica .

Problemas con la definición que cita

Una especie a menudo se define como el grupo más grande de organismos donde dos híbridos son capaces de reproducir descendencia fértil, generalmente mediante reproducción sexual.

Solo aplica para especies que se reproducen sexualmente

Por supuesto, esta definición solo se aplica a los linajes que utilizan la reproducción sexual. Si tuviéramos que usar esta definición para los linajes asexuales, entonces cada individuo sería su propia especie.

En la práctica

En general, todos se refieren a esta definición cuando hablan de linajes sexuales, pero en mi opinión, pocas personas la aplican correctamente por razones prácticas de comunicación efectiva.

¿Qué tan baja debe ser la aptitud de los híbridos?

Uno tiene que definir arbitrariamente un límite de aptitud mínima (o depresión de consanguinidad máxima) para obtener una definición precisa. Tal límite se puede definir en términos absolutos o en términos relativos (en relación con la idoneidad de los "linajes progenitores"). Si el híbrido tiene una aptitud que es 100 veces menor que cualquiera de los dos linajes parentales, ¿consideraría que los dos linajes parentales pertenecen a la misma especie?

Tipo de aislamiento reproductivo

En general, clasificamos los tipos de aislamiento reproductivo en aislamiento reproductivo poscigótico y precigótico (ver wiki ). Hay mucho que decir sobre este tema, pero centrémonos en dos casos hipotéticos interesantes:

• Consideremos dos linajes de pájaros. Un linaje tiene plumas azules mientras que el otro tiene plumas rojas. Absolutamente nunca se cruzan porque a los pájaros azules no les gusta el rojo y a los pájaros rojos no les gusta el azul. Pero si fusionas artificialmente sus gametos, obtienes una descendencia viable y fértil. ¿Son de la misma especie?

• Imaginemos que tenemos dos linajes de mosquitos que viven en la misma región geográfica. Uno vuela entre las 6 pm y las 8 pm mientras que el otro vuela entre la 1 am y las 3 am. Nunca se ven. Pero si se encontraran mientras vuelan, se aparearían y tendrían descendencia viable y fértil. ¿Son de la misma especie?

¿Bajo qué condiciones se mide la supervivencia y la fertilidad de los híbridos?

¡La biología moderna puede hacer grandes cosas! ¿Cuenta si el híbrido no puede desarrollarse en el útero de la madre (supongamos que estamos hablando de mamíferos) pero puede desarrollarse en algún otro ambiente y luego convertirse en un adulto sano?

Anillo de especies en el espacio

Como dijiste en tu pregunta, el anillo de especies es otro buen ejemplo de por qué el concepto de especie no es muy útil (ver la publicación Transitividad de las definiciones de especies ). Ensatina eschscholtzii (una salamandra; ver DeVitt et al. 2011 y otros artículos del mismo grupo) es un ejemplo clásico de especies de anillos.

Transición de las especies a través del tiempo

Muchos linajes modernos no pueden cruzarse con sus antepasados. Entonces, la gente podría preguntarse, ¿cuándo ocurrió exactamente el cambio de especie? Qué generación de padres fue parte de la especie A y descendencia de la especie B. Por supuesto, no existe un tiempo tan claramente definido en el que ocurrió la transición. Es más una transición suave de estar claramente aislados reproductivamente (si se colocaron el uno al otro) de ser claramente la misma especie.

Problema práctico: cambiar el nombre de los linajes

¡Qué aburrido sería si cada vez que descubrimos que las dos especies pueden, en algunas circunstancias, cruzarse, tuviéramos que cambiarles el nombre! Eso sería un desastre.

Tiempo

Por supuesto, cuando hablamos de una especie nos referimos a un grupo de individuos en un momento dado. Sin embargo, no queremos cambiar el nombre del grupo de individuos de interés cada vez que muere y nace un solo individuo. Esta noción da lugar a la pregunta de cuánto tiempo puede existir una sola especie. Considere un linaje que no se ha separado durante 60.000 años. ¿Era la población de hace 60.000 años la misma especie que la de hoy? Los dos grupos pueden diferir mucho fenotípicamente y en realidad pueden estar reproductivamente aislados si existieran al mismo tiempo.

Casos especiales

Al considerar algunos casos especiales, el concepto de especie se vuelve aún más difícil de aplicar.

El molly amazónico (un pez) es una "especie" que tiene "relaciones sexuales" sin tener "reproducción sexual" y ¡no hay machos en la especie! ¿Como es posible? Las hembras tienen que buscar espermatozoides en una especie hermana para activar el desarrollo de los óvulos pero no se utilizan los genes del padre de la especie hermana ( Kokko et al. (2008) ).

En una "especie" de hormigas, los machos y las hembras pueden reproducirse por partenogénesis (algún tipo de clonación pero con meiosis y entrecruzamiento) y no se necesitan mutuamente para reproducirse. En este sentido, los machos podrían en realidad llamarse hembras. Pero todavía se reúnen para reproducirse juntos. Los descendientes de un macho y una hembra (a través de la reproducción sexual) son trabajadores estériles. Entonces, los machos y las hembras son como dos especies hermanas que se reproducen sexualmente para crear un ejército estéril para protegerlos y alimentarlos ( Fournier et al. (2005) ).

Parcialidad

A menudo trae fama descubrir una nueva especie grande. En consecuencia, los científicos podrían tender a aplicar una definición de especie que les permita decir que su especie es nueva. Un ejemplo típico de tal posible sesgo se refiere a los dinosaurios, donde muchos fósiles nuevos se llaman abusivamente una nueva especie, mientras que a veces son solo la misma especie pero en una etapa diferente de desarrollo (según este TED ).

Entonces, ¿por qué todavía usamos el concepto de especie?

Denominación

En mi opinión, su única utilidad es que nos permite nombrar linajes. Y es muy importante que tengamos el vocabulario adecuado para nombrar diferentes linajes aunque esto nos lleve a cometer algunos errores y utilizar algunas malas definiciones.

El uso alternativo del concepto de linaje

Sin embargo, es importante que seamos conscientes de que el concepto de especie está mal definido y que, si necesitamos ser precisos, podemos hablar en términos de linajes. El problema principal con el término linaje no es semántico y surge del hecho de que los linajes de genes bien pueden diferir considerablemente de lo que uno consideraría como el "linaje de especies" definido por los "linajes de la mayoría de las secuencias"... pero esto es un historia para otro momento.

En consecuencia

Como consecuencia de los problemas anteriores, a menudo llamamos a dos linajes que pueden entrecruzarse hasta cierto punto con diferentes nombres de especies. Por otro lado, dos linajes que difícilmente pueden cruzarse a veces se denominan con el mismo nombre de especie, pero esperaría que este caso sea más raro (como lo discutieron @DarrelHoffman y @AMR en los comentarios).

linajes homo

Espero que tenga sentido por lo anterior que la pregunta realmente no está relacionada con el caso especial del mestizaje entre los linajes Homo sapiens y Homo neanderthalis . La cuestión es una cuestión de definición de especie.

vídeo y podcast

SciShow hizo un video sobre el tema: ¿Qué hace que una especie sea una especie?

Para los francófonos, encontrarán un podcast interesante (de una hora de duración) sobre las consecuencias de la falsa creencia de que el concepto de especie es un concepto objetivo en la ciencia de la conservación en podcast.unil.ch > La biodiversité - plus qu'une simple cuestión de conservación > Pierre-Henry Gouyon

Aquí hay una respuesta relacionada

La definición de especie está abierta a debate, y este es especialmente el caso cuando tratas de definirla desde una perspectiva paleontológica.

El Homo neanderthalensis se descubrió y definió por primera vez en la década de 1860, mucho antes de que pudiéramos secuenciar su genoma, que se publicó en 2010. Su genoma era lo suficientemente diferente como para que la mayoría de los científicos todavía dijeran que son distintos de los humanos modernos, pero eso no es así. No necesariamente significa que esas distinciones fueron suficientes para afectar la capacidad de producir descendencia fértil entre apareamientos sapiens/neanderthalensis.

De hecho, en el artículo de wikipedia que vinculé a la alternativa Homo sapiens neanderthalensis se sugiere como un sinónimo que nos convierte en Homo sapiens sapiens para humanos anatómicamente modernos . Esto es similar a las distinciones hechas en los linajes de lobos donde tienes Canis lupus para lobos grises, Canis lupus familiaris para perros domésticos, Canis lupus dingo para perros salvajes de Australia, y así sucesivamente para muchas otras subespecies de Canis lupus. Se sabe que los híbridos de lobo/perro son fértiles.

Las hembras de caballo y los machos de burro pueden reproducirse para crear crías estériles, mulas . La esterilidad probablemente se deba al hecho de que existe una mayor distancia filogenética entre los caballos y los burros que entre los sapiens/neanderthalensis y también debido al hecho de que los caballos tienen un número de cromosomas diferente al de los burros, mientras que los sapiens/neanderthalensis tienen la misma mismo número.

Otra cosa que debe recordar es que el descubrimiento del Homo neanderthalensis ocurrió unos 5 años después de que Darwin creara un alboroto acerca de que los humanos eran primates evolucionados. Ahora te enfrentabas a un esqueleto que claramente era diferente del humano moderno pero claramente homínido. La opinión muy arraigada de que los humanos eran especiales y, por lo tanto, tenían dominio sobre todas las demás criaturas hizo difícil aceptar el hecho de que en realidad podríamos haber evolucionado.

Además de la respuesta de @ Remi.b sobre el concepto de especie y los peligros de usar definiciones humanas para tratar de abarcar la realidad biológica, debe comprender qué significó el "mestizaje" para humanos y neandertales. Los cruces fértiles entre sapiens y neandertalis fueron muy raros, probablemente menos de un cruce exitoso por generación, y hay alguna evidencia de que los híbridos masculinos eran casi todos estériles (o que esta era una condición fatal). Este es probablemente un mestizaje menos exitoso que los cruces de caballo y burro, donde los dos socios son especies inequívocamente diferentes en casi cualquier definición (¡tienen números de cromosomas diferentes!). Entonces, no es como si sapiens y neandertalis pudieran hibridarse sin esfuerzo; fue muy raro y generalmente sin éxito.

Referencias:

Encontramos que los bajos niveles observados de ascendencia neandertal en los euroasiáticos son compatibles con una tasa muy baja de mestizaje (<2%), potencialmente atribuible a una fuerte evitación de apareamientos interespecíficos, una baja aptitud de los híbridos, o ambos. Estos resultados que sugieren la presencia de barreras muy efectivas para el flujo de genes entre las dos especies son robustos a las incertidumbres sobre la demografía exacta de las poblaciones paleolíticas, y también son compatibles con la falta observada de introgresión de mtDNA. Nuestro modelo sugiere además que niveles igualmente bajos de introgresión en Europa y Asia pueden resultar de distintos eventos de mezcla que ocurrieron más allá del Medio Oriente, después de la división de europeos y asiáticos.

-- Fuerte aislamiento reproductivo entre humanos y neandertales inferido de patrones observados de introgresión. Currat M, Excoffier L. Proc Natl Acad Sci US A. 2011 13 de septiembre; 108 (37): 15129-34

Nuestros resultados indican que la cantidad de ADN neandertal en los no africanos vivos puede explicarse con la máxima probabilidad por el intercambio de un solo par de individuos entre las subpoblaciones en cada 77 generaciones, pero también se permiten frecuencias de intercambio más grandes con una probabilidad considerable.

-- Eventos de mestizaje extremadamente raros pueden explicar el ADN neandertal en humanos vivos. Neves AGM, Serva M PLoS ONE 2012 7(10): e47076

Estos resultados sugieren que parte de la explicación de las regiones genómicas de ascendencia neandertal reducida son los alelos neandertales que causaron una disminución de la fertilidad en los machos cuando se trasladaron a un trasfondo genético humano moderno.

-- El panorama genómico de la ascendencia neandertal en los humanos actuales Sankararaman et al Nature 2014 507:354–357

De la misma manera, los leones y los tigres son especies diferentes pero pueden cruzarse. Lo hacen mal, no muy a menudo, y los híbridos machos son infértiles, aunque los híbridos hembra conservan algo de fertilidad. El flujo de genes entre las dos especies es posible pero muy limitado. Llamamos a los leones y tigres dos especies porque el flujo de genes entre los dos es limitado. El libre flujo de genes entre las dos especies no es posible.

Si miramos los artículos que salieron, es obvio que el flujo de genes entre el Homo Sapiens y los Neandertales fue limitado. Era tan limitado que podemos decir que dos especies estuvieron a punto de cortar todos los lazos entre sí.

En primer lugar, no hay mitocondrias neandertales, lo que significa que el apareamiento exitoso que involucró a los neandertales fue principalmente entre hembras humanas y neandertales machos. A continuación, no hay cromosomas Y neandertales, lo que significa que los híbridos masculinos eran estériles.

Aunque hay genes neandertales en los autosomas, no hay genes neandertales en los cromosomas X, que albergan muchos de los genes que regulan la inteligencia y la fertilidad. Entonces, la selección natural ha eliminado selectivamente los genes neandertales en esas dos áreas, probablemente porque no funcionan bien con sus contrapartes humanas (es decir, causan una desventaja de aptitud física).

Además, los segmentos del gen neandertal, aunque se encuentran en todos los no africanos, están en pequeños pedazos. Los individuos tienen menos del 2% (aunque hasta el 35-60% del genoma neandertal permanece en la población humana no africana). Entonces significa que el evento de hibridación ocurrió rara vez y en un pasado lejano, probablemente cuando el primer Homo sapiens abandonó África.

Realmente no estoy muy informado sobre la mentalidad de la comunidad científica, pero como una persona interesada en la taxonomía en un grado u otro, así como en el fitomejoramiento, puedo brindarle una perspectiva para ayudarlo a decidir una respuesta.

Muchas especies diferentes pueden hibridarse (híbridos entre especies): por ejemplo, algunas especies diferentes de pimientos, algunas especies diferentes de tomates, algunas especies diferentes de sapos, vacas y bisontes, leones y tigres, diferentes especies de fresas, etc. Los híbridos entre especies a veces incluso se convierten en especies invasoras. Por ejemplo, las palomas con collar invadieron mi área hace años y se cruzaron con las palomas nativas (las palomas nativas eran bastante diferentes: mucho más pequeñas, de comportamiento muy diferente; emitían sonidos diferentes y no tenían collares); hemos tenido los híbridos desde entonces (aunque tardaron algunos años en estabilizarse mucho, lo cual fue un proceso fascinante de observar), y las otras dos especies parecen haber desaparecido, en su mayor parte. En mi opinión personal, los híbridos entre especies (quizás^ impulsados ​​por cambios en el hábitat: por ejemplo, si los campos magnéticos de la tierra cambian, tal vez debido a una perturbación causada por una tormenta solar, los animales podrían migrar a lugares diferentes a los que solían hacerlo, porque algunos animales migran a través de su capacidad para detectar campos magnéticos; si migran a lugares diferentes a los habituales, pueden encontrar nuevos animales con los que hibridarse) son un impulsor muy importante de nuevas formas de vida, que a menudo se pasa por alto.

^ Esa es una hipótesis mía, de todos modos. No pretendo que sea un hecho probado.

Incluso hay híbridos entre diferentes géneros, aunque son bastante raros (se sabe que se cruzan ovejas y cabras, por ejemplo; supuestamente también se pueden hacer híbridos entre goji y tomates, aunque todavía tengo que ver plantas o semillas del híbrido a la venta).

Mi impresión de las cosas que he estudiado no es que las especies se diferencien sexualmente en grupos compatibles, sino que diferencian grupos sexualmente compatibles que tienden a permanecer juntos. (Probablemente no verás llamas y camellos pasando el rato muy a menudo, o caballos y cebras, o burros y cebras, pero eso no significa que no puedan reproducirse. Sin embargo, no son la misma especie, y algunos --no todos--los híbridos entre especies tienen descendencia infértil^.) Parece que otros rasgos también son importantes para definir las especies: como la estructura y el estilo de vida, pero es un trabajo en progreso (y a veces mueven las cosas taxonómicamente).

^ Cabe señalar que puede tener diploides y tetraploides (o más) de la misma especie de planta (gracias, en parte, a los químicos que duplican los cromosomas), y su descendencia no es fértil (pero si duplicó los cromosomas de la descendencia, serían).

Ninguno de los rangos más altos garantiza la compatibilidad sexual (incluso si a veces puede suceder). Sin embargo, dejando de lado la duplicación de cromosomas y demás, generalmente se puede esperar que los miembros de una especie sean compatibles con confianza.

En resumen, parece que los miembros de la misma especie tienden a reproducirse entre sí sobre otra especie cuando se les da la oportunidad (pero no hay garantía de que no puedan y no se reproduzcan con otras especies, en términos generales; puede evaluar eso en sin embargo, caso por caso). Cada especie tiende a tener un cierto conjunto de rasgos (y hábitos) que la diferencian. Pero, todavía estamos resolviendo todo.

Eso es lo que deduzco, de todos modos.

Un profesor de microbiología nos dijo una vez "Los rusos tienen unas 14 veces más especies que los ingleses"

La palabra especie (griego εἶδος¹) comienza en grecia. Según Santo Tomás de Aquino (Summa Theologica, ca. 1265-1274 dC), se utiliza como la forma científica de referirse a los diferentes tipos de seres vivos.

Es una palabra de moda notable en inglés debido a sus sílabas que riman, enfoca la atención, y mi... No es más preciso que referirse a los colores... Espèces en francés no amerita el mismo zumbido obsesivo. La genética es un espectro y los dividimos lo mejor que podemos, un poco como dividimos los colores del arcoíris.

Los neandertales surgieron hace solo medio millón de años, y nos separamos de ellos quizás hace un millón de años.

Las especies de dinosaurios suelen vivir entre 3 y 10 millones de años antes de cambiar a dos nuevas especies según los científicos, y sus generaciones están más juntas que los humanos...

Así que están más cerca que los bonobos y los chimpancés clásicos, tal vez algo así como el rinoceronte blanco del norte y del sur.