Causas de la microevolución: selección natural, flujo genético y deriva genética

Evolución a nivel de especie

Con la excepción de los humanos, la mayoría de los organismos no se encuentran en todo el mundo, sino solo en ciertas áreas. Y esto no es casualidad. Cada hábitat de la Tierra tiene condiciones que sustentan a ciertos organismos mejor que a otros; cosas como temperatura, luz solar, precipitación, terreno, etc.

Las poblaciones, durante miles o millones de años, se han adaptado a sus entornos. Es decir, durante largos períodos de tiempo, la composición genética de cada población ha cambiado de modo que los rasgos físicos que interactúan con el medio ambiente son los más funcionales para ese tipo de hábitat.

Pero, ¿y si el medio ambiente no permanece estable? Es raro que lo haga, y los cambios en el medio ambiente, tanto a pequeña como a gran escala, pueden afectar los acervos genéticos de la población. Cuando se producen cambios en la frecuencia alélica de una población, esto se denomina microevolución .

Estos cambios ocurren al nivel de la especie o por debajo de él. Entonces, estas son diferencias en las frecuencias alélicas dentro o entre poblaciones, pero no hasta el punto en el que obtengamos organismos drásticamente diferentes, como una oveja que se convierte en un pez. Será más como una población de ovejas en su mayoría de cuernos cortos con el tiempo convirtiéndose en una población de ovejas en su mayoría de cuernos ligeramente más largos.

Seleccion natural

Un mecanismo de microevolución es la selección natural . Este proceso mediante el cual los individuos con ciertos rasgos tienen más o menos probabilidades de sobrevivir y reproducirse actúa como un editor de la frecuencia de alelos en las poblaciones. La selección natural no actúa sobre los individuos, pero es un mecanismo en el que los rasgos se seleccionan a favor o en contra, según las condiciones ambientales.

Por ejemplo, digamos que tiene una población de ranas arborícolas. Las ranas arborícolas verdes se mezclan mejor con su entorno, lo que las ayuda a evitar la depredación. Pero digamos que dentro de una población de ranas, hay algunas que son de color púrpura brillante. Esto proporciona un camuflaje muy deficiente, lo que convierte a estos individuos en objetivos fáciles. Si es más probable que un depredador se lo coma, es menos probable que se reproduzca y transmita los genes de la rana púrpura.

Pero digamos que los árboles de repente se ven afectados por una enfermedad que los vuelve de color púrpura brillante. Ahora, nuestras ranas verdes son las que están en desventaja porque son las que se destacan frente a su entorno. Este cambio ambiental tendrá un efecto dramático en nuestra población de ranas porque a medida que las ranas verdes sean devoradas por los depredadores, las ranas moradas producirán más crías moradas. Esto, a su vez, cambiará el acervo genético general de la población, haciendo que los alelos del púrpura sean más frecuentes.

Flujo de genes

A veces, los acervos de genes dentro de las poblaciones pueden cambiar porque los individuos abandonan esa población o ingresan nuevos individuos. A este movimiento de alelos entre poblaciones lo llamamos flujo de genes . Como el agua que fluye en un río, los genes también pueden «fluir» de un lugar a otro.

La migración es una de las formas en que los genes se transfieren de una población a otra. Muchos animales migratorios, como las aves, se congregan en ciertas áreas a lo largo de las rutas migratorias. Los miembros de la misma especie pero de diferentes poblaciones pueden reproducirse y producir descendencia, lo que puede cambiar el acervo genético de una o ambas poblaciones.

Las poblaciones pueden ser bastante grandes o pueden ser tan pequeñas como su patio trasero. Digamos, por ejemplo, que usted y su vecino de al lado tienen jardines en sus patios traseros, y ambos están cultivando la misma especie de tomate. Cada uno tiene una población separada de tomates, pero si una abeja llega y aterriza en sus tomates, luego vuela hacia los tomates de su vecino, el polen de sus tomates se transfiere a sus tomates. Esa abeja ha transferido información genética de una población a otra, alterando potencialmente la frecuencia alélica de una o ambas poblaciones de tomate.

Deriva genética

No tan común, pero definitivamente más impactante para los acervos de genes de la población, es la deriva genética . Esto es cuando los eventos fortuitos cambian las frecuencias alélicas de manera impredecible. La deriva genética es la más dramática en poblaciones pequeñas porque tiende a haber menos variedad genética cuando hay menos individuos.

Hay dos situaciones en las que la deriva genética tiene un mayor impacto en las poblaciones. Primero está el efecto de cuello de botella . Se trata de una drástica reducción del tamaño de la población. Piense en las líneas de pago en una tienda el Black Friday. Hay cientos de personas que intentan comprar sus artículos, pero solo hay un número limitado de líneas de pago disponibles para que las personas pasen. La cantidad de personas que han pagado y están saliendo de la tienda es mucho menor que la cantidad de personas que todavía esperan para pagar porque no todos pueden pasar por las líneas de pago a la vez.

Los desastres naturales y las actividades humanas son las principales causas de los estrangulamientos demográficos. Los terremotos, huracanes, incendios, inundaciones, el desarrollo urbano, la tala de árboles y la construcción de carreteras pueden matar a una gran parte de la población natural, dejando atrás un subconjunto más pequeño. La composición genética de este grupo más pequeño es lo que queda para continuar con la población, aunque el acervo genético de este grupo nuevo y más pequeño probablemente será menos variado que el de la población original.

La segunda situación es el efecto fundador . Esto es cuando unos pocos individuos establecen o encuentran una nueva población. Aquí nuevamente, tenemos un pequeño grupo liderando el camino como una nueva población, lo que significa que es muy probable que haya una variedad menor de alelos entre ellos. Y, cuanto más pequeño sea el grupo de individuos fundadores, menos probable es que ese grupo represente la composición genética de la población original.

El efecto fundador puede ocurrir cuando los individuos colonizan una isla o cualquier otro hábitat nuevo; los humanos somos muy buenos en esto. Hoy en día, hay pocos lugares en la Tierra que los humanos no llamen ya «hogar», pero hace mucho tiempo, la gente se proponía explorar nuevos lugares todo el tiempo. El establecimiento en nuevos continentes, islas u otras áreas condujo a una disminución en la variedad de alelos entre muchas poblaciones humanas fundadoras porque estos grupos establecidos eran solo un subconjunto de la población original.

Resumen de la lección

Las poblaciones se adaptan bien a sus entornos, pero los entornos son dinámicos. A veces, los cambios ambientales son pequeños, mientras que otras veces son muy grandes. Las poblaciones deben adaptarse a estos cambios mediante alteraciones en el acervo genético. Debido a que ocurren a nivel de especie, llamamos a estos cambios que ocurren en la frecuencia alélica de una población microevolución .

Hay tres mecanismos principales de microevolución. La selección natural es una, y este es un proceso mediante el cual los individuos con ciertos rasgos tienen más o menos probabilidades de sobrevivir y reproducirse. Qué individuos se favorecen y cuáles no dependen completamente de las condiciones ambientales en ese momento.

En segundo lugar, tenemos el flujo de genes , que es el movimiento de alelos entre poblaciones. Este flujo de información genética puede ser el resultado de interacciones migratorias, o puede ser algo tan simple como la polinización cruzada entre dos poblaciones de plantas vecinas.

Finalmente, tenemos la deriva genética . Posiblemente el mecanismo más impactante, este cambio impredecible en las frecuencias de los alelos debido a eventos fortuitos proviene de dos situaciones principales. El efecto de cuello de botella es una reducción drástica en el tamaño de la población, generalmente debido a un desastre natural o la destrucción del hábitat humano. Y el efecto fundador se produce cuando unos pocos individuos establecen o fundan una nueva población. Ambos tipos de deriva genética crean una población nueva y más pequeña que no solo tiene un acervo genético más pequeño y menos variado, sino que también es poco probable que represente el acervo genético de la población original de la que proviene.

Los resultados del aprendizaje

Cuando haya terminado esta lección, debería poder:

• Definir microevolución
• Identificar y describir los tres principales mecanismos de microevolución.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador