Principio de la selección natural y su relación con la genét

Principio de la selección natural y su relación con la genét

La selección natural da forma a la evolución de las poblaciones, donde los organismos dependen de la adaptación al medio ambiente cambiante; es decir, los mejor adaptados desplazan a los menos adaptados.

La selección natural favorece caracteres que aumentan la supervivencia de sus poseedores sólo en la medida que el mejoramiento en la supervivencia conduce a un mejoramiento en la reproducción. Una característica que mejore la supervivencia puede aumentar la probabilidad de que el individuo sobreviva el tiempo suficiente para reproducirse o alargar el lapso de vida.

Esto garantiza el futuro de los alelos de un individuo y la prevalencia de los mismos. De esta manera, el principal impulsor de la selección natural son las diferencias en la reproducción, los individuos que portan dichos alelos dejan más descendientes que otros con alelos diferentes. La selección natural no actúa directamente sobre los genotipos de los organismos individuales, más bien sobre los fenotipos, las estructuras y los comportamientos que muestran los individuos de una población. Por lo tanto, a los genotipos los afectan los fenotipos por la vinculación que tienen.

Multiple Choice

¿Quién es el autor de los cuatro postulados de la selección natural?

• Wallace

• Darwin

• LaMark

La genética de poblaciones estudia la frecuencia, distribución y herencia de alelos en las poblaciones. De igual manera define a la poza génica como la suma de todos los genes de una población y consiste en todos los alelos de todos los individuos de toda la población. Si se suman todas las copias de cada alelo de ese gen de todos los individuos de una población, se puede determinar la proporción relativa de cada alelo, en una cantidad llamada frecuencia alélica. A partir de esto, la evolución se define como los cambios en las frecuencias alélicas que ocurren en una poza génica con el transcurso del tiempo.

En 1908, el matemático inglés Godfrey H. Hardy y el médico alemán Wilhelm Weinberg desarrollaron de manera independiente el conocido principio de Hardy-Weinberg (a explicar más adelante), que demuestra que bajo ciertas condiciones, las frecuencias de los alelos y las de los genotipos en una población permanecerán constantes sin importar cuántas generaciones transcurran.

• En otras palabras, la población no evolucionará. A esto se le llama

  población en equilibrio y supone que no hay evolución cuando se cumplen las siguientes condiciones:

• No debe haber mutación

• No debe haber flujo génico; es decir, no debe existir movimiento de alelos hacia dentro o fuera de la población.

• La población debe ser muy grande.

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Es un cambio permanente y transmisible en el material genético (ADN) de una célula. Puede ser producida por errores de copia en el material genético durante la división celular y por la exposición a la radiación, sustancias químicas o virus o bajo el control celular durante procesos como la meiosis.

• Selección natural

• Mutación

• Flujo de genes

• Todos los apareamientos deben ser aleatorios, sin ninguna tendencia hacia ciertos genotipos para aparearse con otros genotipos específicos.

• No debe existir selección natural; es decir, todos los genotipos deben reproducirse con el mismo éxito.

• Si esto no se cumple, entonces la población evolucionara

Principio de Hardy-Weinberg

El principio de Hardy-Weinberg establece que las frecuencias de alelos permanecerán constantes con el paso del tiempo en la poza génica de una población grande, donde haya apareamiento aleatorio más no mutaciones ni flujo génico ni selección natural. Además, Hardy y Weinberg demostraron que si las frecuencias alélicas no cambian en una población en equilibrio, la proporción de individuos con un genotipo específico también permanecerá constante.

Para comprender mejor la relación entre las frecuencias alélicas y la aparición de genotipos, imagina una población en equilibrio cuyos miembros portan un gen que tiene dos alelos, A1 y A2. Observa que cada individuo de esta población debe portar uno de los tres posibles genotipos diploides (combinaciones de alelos): A1A1, A1A2 o A2A2.

Multiple Choice

La ley de la herencia de los caracteres adquiridos, forma parte de los postulados de:

• Darwin

• Wallace

• La Mark

• Supón que en la poza génica de esta población la frecuencia del alelo A1 es p y la frecuencia del alelo A2 es q. Hardy y Weinberg demostraron que si las frecuencias de alelos se dan como p y q, entonces las proporciones de los diferentes genotipos en la población pueden calcularse del siguiente modo:

• Proporción de individuos con genotipo A1A1= p2

• Proporción de individuos con genotipo A1A2 = 2pq

• Proporción de individuos con genotipo A2A2 = q2

• Por ejemplo, si en la poza génica de esta población, 70% de los alelos de un gen son A1 y 30% son A2 (es decir, p= 0.7 y q= 0.3), entonces las proporciones genotípicas serían:

• Proporción de individuos con genotipo A1A1= p2= 0.7 × 0.7 = 0.49 o 49%

• Proporción de individuos con genotipo A1A2= 2pq= 2 × 0.7 × 0.3 = 0.42 o 42%

• Proporción de individuos con genotipo A2A2= q2= 0.3 × 0.3 = 0.09 o 9%

Dado que cada miembro de la población debe poseer uno de los tres genotipos, las tres proporciones siempre deben sumar 1 o 100%. Por tal razón, la expresión que relaciona la frecuencia de alelos con las proporciones de genotipos puede escribirse

como:

p2+ 2pq+ q2= 1

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Se encuentran en el ADN de las células de alguna parte del cuerpo, produciendo malformaciones o muerte de células y pueden causar cáncer.

• Mutaciones somáticas

• Mutaciones germinales

Donde los tres términos del lado izquierdo de la ecuación representan los tres genotipos.

Pocas o ninguna de las poblaciones naturales están realmente en equilibrio, sin embargo, el principio de Hardy-Weinberg sirve de punto de partida.

La teoría de la genética de poblaciones predice que el equilibrio de Hardy-Weinberg puede alterarse por las desviaciones de cualquiera de sus cinco condiciones. De esta manera, es posible predecir cinco causas principales del cambio evolutivo: mutación, flujo génico, población pequeña, apareamiento no aleatorio y selección

natural.

Analicemos lo siguiente para comprender el modelo, imagina una población de 14 escarabajos, 50% machos y 50%, hembras donde AA son amarillos, Aa son verdes, aa son azules. Veamos las posibles combinaciones:

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Se refiere a la selección de pareja para poder aparearse y tiene un alto impacto de la selección natural

• Deriva génica

• Apareamiento no aleatorio

• Flujo Génico

Las frecuencias genotípicas se calculan dividiendo el número de individuos de cada genotipo entre la población en total. La suma de las frecuencias debe ser siempre la unidad.

Para conocer si las frecuencias alélicas se mantienen constantes o si la evolución es igual a cero en las poblaciones, es necesario la reproducción de los individuos y obtener la primera generación.

El genotipo AA producirá gametos A, el genotipo aa producirá gametos a y el genotipo Aa producirá 50% para A y 50% para a.