In alcune circostanze particolari la speciazione può avvenire anche se non ci sono barriere fisiche. La suddivisione di un pool genico in assenza di una barriera fisica viene detta speciazione simpatrica. Ma in che modo si può instaurare un isolamento riproduttivo se gli individui hanno la possibilità di accoppiarsi?

Negli animali la speciazione simpatrica può avvenire per isolamento ecologico e per selezione sessuale; tuttavia il metodo più comune è sicuramente quello basato sulla poliploidia, cioè sulla produzione di individui provvisti di serie soprannumerarie di cromosomi. La poliploidia, molto frequente nei vegetali, può prodursi o per duplicazione dei cromosomi all’interno di una singola specie (autopoliploidia) o per fusione di corredi cromosomici appartenenti a due diverse specie (allopoliploidia).

Un individuo autopoliploide si origina, per esempio, quando cellule normalmente diploidi (2n, dotate cioè di un doppio corredo cromosomico) duplicano accidentalmente i loro cromosomi, producendo un individuo tetraploide (4n). Le piante tetraploidi e quelle diploidi, anche se appartengono alla stessa specie, sono isolate dal punto di vista riproduttivo perché i loro ibridi, che sono triploidi, di solito risultano sterili: i triploidi infatti sono incapaci di produrre gameti vitali perché durante la meiosi i loro cromosomi non formano sinapsi in maniera corretta (▶figura 5).

Quindi una pianta tetraploide non può produrre progenie vitale incrociandosi con un individuo diploide, ma può farlo per autofecondazione o incrociandosi con un altro tetraploide. In questo modo la poliploidia può produrre un isolamento riproduttivo completo in due sole generazioni: un’importante eccezione alla regola generale secondo cui la speciazione è un processo graduale.

La speciazione mediante poliploidia ha svolto un ruolo molto importante nell’evoluzione delle piante. Secondo le stime dei botanici, la poliploidia interesserebbe circa il 70% delle specie di angiosperme e il 95% delle specie di felci, molte delle quali avrebbero avuto origine dall’ibridazione di due specie, seguita da autofecondazione. Il fenomeno è molto più diffuso tra le piante che tra gli animali perché tra le specie vegetali è più frequente l’autofecondazione.

Un esempio è costituito dal frumento: questo cereale comprende circa 20 specie del genere Triticum. La coltivazione del frumento ha avuto inizio 11 000 anni fa a partire dalla specie diploide T. monococcum (2n = 14); oggi la specie più diffusa è il grano tenero (T. aestivum), una specie poliploide con 42 cromosomi.