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Definir espécies baseando-se em cruzamento é desafiador quando aplicado a organismos unicelulares por várias razões.
Muitos organismos unicelulares reproduzem-se assexuadamente, gerando descendentes geneticamente idênticos ao progenitor. Nestes casos, cruzamento e troca de material genético entre indivíduos são irrelevantes.
Populações unicelulares frequentemente trocam material genético através de mecanismos como conjugação, transformação ou transdução. Estes processos podem ocorrer entre indivíduos geneticamente diversos, dificultando traçar limites de espécies distintos baseados apenas em cruzamento.
Transferência horizontal de genes é comum entre organismos unicelulares, permitindo genes moverem-se entre espécies distantemente relacionadas. Isto pode introduzir novos traços e diversidade genética, complicando ainda mais definições de espécies baseadas em cruzamento.
Tempos de geração curtos e altas taxas de mutação levam a evolução rápida em muitas populações unicelulares. Com o tempo, indivíduos geneticamente distantes podem tornar-se incapazes de cruzar, borrando linhas de espécies ainda mais.
Como conceito de espécie é em última análise uma construção humana, pesquisadores estudando vida unicelular tipicamente confiam em combinação de dados genéticos, fenotípicos e ecológicos em vez de cruzamento apenas para delinear limites de espécies.