Selección natural

La selección Natural | Qué selecciona la SELECCIÓN NATURAL?
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Especiación |
El curso de la Evolución |Equilibrios
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Selección Natural
De acuerdo al relato de Darwin, el concepto de selección natural se le
ocurrió al leer al economista Malthus, quien en 1798 afirmó que gran
parte del sufrimiento humano era consecuencia ineludible del potencial de la
población humana de crecer más rápido que sus recursos y alimentos. Para
Darwin fue evidente que este concepto se aplicaba a todas las especies y dedujo
que, cuando los recursos son limitados, la producción de más individuos que
lls que el medio puede sostener llevará a la lucha por la existencia. De esta
lucha solo un porcentaje sobrevivirá y originará nueva descendencia.
No todos los miembros de una población tienen
necesariamente las mismas probabilidades de sobrevivir y
reproducirse (debido a la competencia por los recursos y las
parejas). En virtud de pequeñas variaciones genéticas, algunos
individuos se adaptan mejor a su medio ambiente que otros. Los
mejor adaptados son los "que dan la talla" y tienden a
sobrevivir y reproducirse en mayor grado, transfiriendo sus
adaptaciones a la próxima generación con una frecuencia
superior al de aquellos miembros de la población que "no dan
la talla".
"Dar la talla" es una medida de la
habilidad individual para sobrevivir y reproducirse. Aquellos que
"encajan" se reproducen mejor y sobreviven mas. Por lo
tanto ellos realizan una mayor contribución al conjunto (pool) genético de
la siguiente generación.
Este proceso de "supervivencia de los más favorecidos" fue llamado
por Darwin SELECCIÓN NATURAL.
La selección natural por supervivencia y
reproducción diferencial lleva inevitablemente en el tiempo a un
cambio de la frecuencia de los alelos favorables en aquellos
individuos, que por ser los mejores, encajan en su ambiente y
sobreviven dejando mas descendientes.
En términos de genética de poblaciones, la
selección natural se define ahora mas rigurosamente como la
tasa de reproducción diferencial de distintos genotipos en una
población.
La frase de Darwin "supervivencia del más apto" es muy
popular al hablar de evolución. Actualmente se define la adaptabilidad
evolutiva como la contribución que hace un individuo al pool de genes
de la siguiente generación, respecto a la contribución de otros
individuos. Así, los individuos "aptos" son aquellos que
pasan el mayor número de genes a la siguiente generación.
Sin embargo, es el fenotipo , y no el genotipo, lo que se expone al
ambiente. Por fenotipo no solo debemos entender la apariencia externa de
un individuo, también su metabolismo o por ej.: la capacidad de que una
enzima actúe a una determinada temperatura son características
fenotípicas sobre las que actúa la selección natural.
Debemos recordar además que el fenotipo es la expresión de muchos
genes diferentes, y también es el producto de las interacciones del
genotipo con el ambiente. Un ejemplo es el caso de gemelos idénticos
con diferente peso al momento del nacimiento.
Tipos de selección
Selección estabilizadora
La selección estabilizadora
favorece los fenotipos intermedios dentro de un rango. Los extremos de las variaciones son seleccionados en
contra. Los niños que pesan significativamente menos o más de
3,4 Kg. tienen porcentajes mas altos de mortalidad infantil. La
selección trabaja contra ambos extremos.

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Selección direccional
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La selección direccional tiende a favorecer, a
lo largo del tiempo, a fenotipos en un extremo de un rango de
variación (es decir escasos). Ejemplos:
-
La resistencia a los insecticidas es un
ejemplo. El DDT fue un insecticida ampliamente usado. Luego de
unos años de uso intensivo, el DDT perdió su efectividad sobre
los insectos. La resistencia al DDT es un carácter genético
(raro en un comienzo) que se convierte en un carácter favorable
por la presencia de DDT en el medio ambiente. Solo aquellos
insectos resistentes al DDT sobreviven dando origen a mayores
poblaciones resistentes al DDT.
-
Un caso interesante es la
polilla Biston betularia. Antes de
la revolución industrial solo se observaban polillas con alas de
colores claros en árboles de troncos de color claro. Con la contaminación causada por la Revolución Industrial, los troncos
se oscurecieron y, las entonces raras polillas de alas oscuras se
convirtieron en prevalentes, y las una vez prevalentes de colores
claro en raras. ¿La razón?, las aves predadoras. El color que
tiene el mayor contraste con el fondo (en este caso los troncos
de los árboles), es una desventaja. La limpieza de los
bosques a medidos del siglo XX causó la reversión de la frecuencia de polillas claras a oscuras a valores
pre-industiales.
-
Otro ejemplo es la
resistencia contra los antibióticos. El empleo de los
antibióticos selecciona
bacterias insensibles al fármaco. Una vez mas un carácter genético raro sin
ninguna ventaja adaptativa se convierte en un carácter favorable
por la presencia de un factor en el medio ambiente (en este caso los
antibióticos). Cuando se exponen bacterias a
un antibiótico, las bacterias sensibles al fármaco mueren, pero las que muestran cierta insensibilidad sobreviven y crecen produciendo poblaciones
donde se incrementa la probabilidad de encontrar bacterias con mayores grados de
resistencia. Las bacterias resistentes
eludirán el efecto del fármaco con mayor éxito y así sucesivamente hasta
llegar al
momento que predominen sobre las otras. Mecanismos adicionales
como mutaciones e intercambios de genes pueden acrecentar la
resistencia.
Selección desorganizadora o disruptiva
La selección desorganizadora favorece a
individuos en ambos extremos de la variación: la selección es
en contra del medio de la curva. Esto causa una discontinuidad en
la variación, produciendo dos o más fenotipos distintos. Un
ejemplo de esto lo da el salmón Oncorhynchus kisutch. Cuando
la hembra desova, los machos se acercan al nido y
vierten su esperma fecundando los huevos, los que logran hacerlo son, por un lado los machos
mas grandes que luchan entre sí por acercarse ganando generalmente el de mayor
tamaño y por el otro, los mas pequeños, que logran llegar ocultándose entre las
rocas, evitando así ser vistos (y pelear.....). De esta manera se observa, dentro
de la población, una gran proporción de los dos tamaños extremos de machos
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Se
da el caso que determinadas características en el marco de una
especie son sexualmente atractivas aunque carezcan de otro
significado, por ejemplo en algunas especies de aves, los machos
pueden hinchar sus cuellos en una medida extraordinaria lo cual
resulta atractivo para las hembras, por lo tanto se seleccionan
machos que pueden hinchar enormemente sus cuellos. Darwin
concluyó que si bien la selección natural razonable guía
el curso de la evolución, la selección sexual influye su curso
aunque no parezca existir ninguna razón evidente.
 |
Pavos reales en pleno cortejo en el ZOO de Saenz
Peña, Chaco |
Se considera que la selección sexual es la principal
causa de dimorfismo sexual (diferencias morfológicas entre machos y
hembras de una misma especie). Este dimorfismo es más marcado en especies
poligínicas, donde pocos machos engendran a la mayoría de la
progenie.

Pareja de Leones del ZOO
Un población diverge, forman poblaciones
similares y relacionadas. ¿Cuando dos poblaciones se convierten
en dos nuevas especies?, cuando dos poblaciones no se inter-reproducen más se considera que son nuevas especies.
Como la selección natural adapta poblaciones que ocupan
diferentes entornos, ellas divergen en razas, subespecies y
finalmente especies separadas.
Una especie puede ser definida como una
o más poblaciones de individuos que se inter-reproducen y
se encuentran reproductivamente aislados en la naturaleza de
todos los otros organismos.
La divergencia genética resulta
cuando la adaptación, corrimientos y mutaciones actúan sobre
las poblaciones. Las barreras al flujo genético aíslan a esas
poblaciones, llevando a la formación de nuevas y separadas
especies.
Especiación alopátrica
En la especiación alopátrica las poblaciones
comienzan a divergir cuando el flujo de genes entre ellas se
restringe. El aislamiento geográfico es, a menudo, la
primera etapa de este proceso. Se pueden desarrollar otros
mecanismos que producen restricciones adicionales a la
interreproducción entre poblaciones, los mecanismos aislantes de la reproducción:
Especiación simpátrica
Poliploidía e hibridación son mecanismos
importantes de especiación en plantas. Si bien los animales
tienden a ser unisexuales, las plantas, a menudo, tienen los dos
sexos funcionales en el mismo individuo. En consecuencia, las
plantas (en ausencia de mecanismos de auto incompatibilidad)
pueden reproducirse a si mismas (sexual y asexualmente),
estableciendo rápidamente especies reproductivamente aisladas.
-
Poliploidía es un incremento del número de cromosomas
característico del complemento diploide, por ejemplo la no
disyunción de los cromosomas en la meiosis es lo que lleva a
individuos 4n, este individuo estará aislado reproductivamente
de la especie a pesar de poder reproducirse sexualmente.
-
Hibridación, un híbrido es un descendiente de padres
pertenecientes a diferentes especies. Pueden producirse híbridos
entre animales ( por ejemplo la mula), pero es mas común entre
plantas. Los híbridos frecuentemente son estériles dado que, al no existir homólogos,
los cromosomas no se aparean en
la meiosis.
En caso de existir poliploidía y el número de cromosomas se
duplica, el híbrido puede producir gametos viables, ya que cada
cromosoma tendrá su pareja , los gametos resultantes serán diploides.
El curso de la evolución es a menudo lento,
tan lento que todos los estadíos de la formación de una especie
no puede ser observado. La evolución, desde el punto de vista
darwiniano es considerada un proceso muy lento, resultante de la
acumulación gradual de pequeñas diferencias genéticas. La
clave del pensamiento de Darwin es el tiempo, eones de tiempo,
una amplitud temporal insoportable, de modo que solo funcionen
las causas naturales.
Recientemente, se expresaron puntos de vista
alternativos respecto al curso y los eventos en la formación de
las especies. Colectivamente se los conoce como especiación
intermitente.
De acuerdo a otro modelo basado en el registro
fósil, la especiación ocurre rápidamente en un corto tiempo,
seguido por un período de cambios pequeños o nulos.
"Pequeños" significa en este caso cientos o miles de años ( y no millones). Esto difiere del punto de vista original
de cambios lentos y graduales continuados a lo largo de período
de tiempo muy largos.
De acuerdo a este modelo hay dos niveles de selección, en
uno actúa sobre el individuo, y en el otro sobre la especie.
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Enlaces

Traducción, redacción y diagramación a cargo de :
Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar
Ing. Ana María Gonzalez, amgonza@unne.edu.ar
Traducido y modificado
localmente, original de: http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookEVOLII.html
Actualizado 22/10/04
Un ácido nucleico compuesto de dos cadenas
polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje
central formando una doble hélice, capaz de
autorreplicarse y codificar la síntesis de ARN.
Lugar donde esta "depositada" la información
genética.
Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la
herencia en el 99% de las especies. La molécula,
bicatenaria, esta formada por dos cadenas antiparalelas y
complementarias entre sí. Su unidad básica, el nucleótido, consiste
en una molécula del azúcar desoxirribosa, un grupo
fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas:
adenina, timina, citosina y guanina.
-
Alelo: (del griego allelon =
"el uno al otro", recíprocamente): Formas alternativas
de un gen, se hereda separadamente de cada
padre (p. ej. en el locus para el color de
ojos puede haber un alelo para ojos azules o uno para ojos
negros). Uno o más estados alternativos de un gen.
-
Amish (o
menonitas): comunidad religiosa no muy
grande, cuyos miembros se casan entre sí y, que por lo tanto tienen una
creciente incidencia de enfermedades genéticas. En Argentina existen colonias
menonitas en La Pampa y el Chaco. Los hombres casados se dejan la barba pero no
el bigote y las mujeres lleva vestidos largos y cofias. Entre sus
características apreciadas se encuentran su contracción al trabajo y otra, que
si fuera hereditaria habría que pensar como trasmitirla: pagan sus cuentas al
contado....
-
Cromosomas (del griego
khroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del
núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN
(que contienen los genes) y proteínas
(principalmente histonas).
-
DDT siglas del insecticida Dicloro Difeníl
Tricloetano
-
Dominante: Término aplicado a
un carácter (alelo) que se expresa sin
tener en cuenta el segundo carácter (alelo).
-
Evolución (del latín e-
= fuera; volvere = girar): Cambio de los organismos
por adaptación, variación, sobrerreproducción y reproducción/sobrevivencia diferencial, proceso al que Charles
Darwin y Alfred Wallace se refirieron como selección natural.
-
Expresión: En genética,
proceso por el cual la información codificada en los genes se convierte en
estructuras operacionales presentes en la célula.
-
Fenotipo (del griego phaineim = mostrar,
typos = imprimir, estampar):
Características observables de un individuo. La expresión de la composición alélica para un
determinado carácter bajo estudio (Lo que se ve).
-
Genes (del griego genos =
nacimiento, raza; del latín genus = raza, origen): segmentos
específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones
celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases
de ADN que usualmente codifican para una secuencia polipetídica
de aminoácidos.
-
Genética : el estudio de la
herencia de los caracteres
-
Genotipo: La totalidad de los
alelos de un organismo.
-
Haploide (del griego haploos
= simple, ploion = nave): Célula que contiene solo un
miembro de cada cromosoma homólogo
(número haploide = n). En la fecundación, dos gametos
haploides se fusionan para formar una sola célula con un número
diploide (por oposición, 2n) de cromosomas.
-
Herencia (del
latín haerentia= pertenencias, cosas vinculadas)
Transmisión de características de padres a hijos.
-
Heterocigoto (del griego heteros
= otro, zygon = par) Cuando los dos alelos son diferentes,
en este caso el alelo dominante es el que se expresa.
-
Homocigoto (del griego homos
= mismo o similar, zygon = par): Cuando los dos alelos son
iguales.
-
Locus (del latín: lugar,
plural loci): Posición que ocupa un determinado gen en un
cromosoma
-
Mutación (del latín mutare
= cambiar): El cambio de un gen
de una forma alélica
a otra, cambio que resulta heredable.
-
Mutante: Organismo que lleva un
gen que ha sufrido una mutación.
-
Polidactilia presencia de dedos supernumerarios en manos o
pié causada por una alelo dominante
-
Recesivo: Término que
se aplica a un carácter (alelo) que solo se
expresa cuando el segundo carácter (alelo) es igual.
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Segregación: separación de
los cromosomas durante la división celular.
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Tay-Sachs Enfermedad de autosómica
y recesiva, su evolución lleva a la degeneración del sistema nervioso. Los niños
homocigotas para
el alelo recesivo raramente superan la edad de cinco años. Los enfermos no
tienen capacidad para fabricar una enzima (la N-acetil-hexosaminidasa),
que elimina un lípido (conocido como gangliósido GM2). Este lípido se
acumula en los lisosomas de las células cerebrales y, eventualmente las
mata. Tema ampliado
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