Se mantiene la diversidad
Hay miles de millones de personas en la Tierra, pero puedes elegir fácilmente a tus amigos entre la multitud porque son individuos únicos. Todos somos humanos, pero genéticamente, somos bastante diversos. A menos que sean clones, otros organismos también son similares pero diferentes. Por ejemplo, todos los perros tienen un código genético específico que los convierte en perros, pero cada perro es un individuo único. Es lo mismo con cada árbol en el bosque, cada mosquito te pica el brazo y cada pájaro canta en tu patio trasero.
Esta diversidad genética no es un accidente. De hecho, es fundamental para la capacidad de una especie de sobrevivir y evolucionar a través de generaciones de cambios ambientales. La selección natural es el proceso que actúa sobre las variantes dentro de una población, pero existen procesos que le impiden eliminar todos los tipos de variación presentes en el acervo genético. Echemos un vistazo a por qué es importante la diversidad genética y cómo se mantiene.
Por qué importa la diversidad
Antes de entrar en los mecanismos reales que mantienen la diversidad de una población, echemos un vistazo a por qué esta diversidad es importante. Incluso si una población ha vivido en un entorno durante mucho tiempo y parece estar bien adaptada a él, ese entorno en sí no necesariamente permanece estable. En ese entorno pueden ocurrir cambios tanto a pequeña como a gran escala, y si una población no es genéticamente diversa, es posible que no pueda adaptarse y sobrevivir. Cosas como huracanes, sequías, destrucción del hábitat o incluso una buena ola de frío invernal pueden tener efectos dramáticos en las poblaciones locales.
Cuando ocurren cambios ambientales, la población tiene que adaptarse si quiere sobrevivir. Los individuos no se adaptan a su entorno, pero la población puede modificarse con el tiempo. Digamos, por ejemplo, que tienes una población de elefantes. Algunos de los elefantes tienen troncos muy largos, algunos tienen troncos muy cortos y otros tienen troncos que están en algún lugar en el medio.
Por ahora, esta población está bien. Los elefantes con troncos largos pueden arrancar hojas de los árboles más altos, mientras que los elefantes con troncos cortos se alimentan bien de las hojas que están más cerca del suelo. Pero un día, alguien llega y corta todos los árboles pequeños. Ahora, todos los elefantes con trompas cortas no tienen suerte: ¡no tienen comida para comer porque no pueden alcanzar las hojas más altas!
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Sin embargo, los elefantes con troncos medianos y largos todavía están bien. Pueden alcanzar las hojas que están a mitad de camino y en lo alto de los árboles, y la población continúa prosperando a pesar de que los elefantes con troncos cortos mueren.
Pero imagina que todos los elefantes de la población tuvieran trompas cortas. ¡Toda la población desaparecería cuando se cortaran los árboles pequeños! Pero debido a la diversidad de tamaños de tronco, la población continúa sobreviviendo. En este caso, la variedad de individuos permitió que la población en su conjunto se adaptara y persistiera.
Ventaja heterocigota
Bien, ahora que ha visto un ejemplo de por qué la diversidad es tan importante, veamos cómo se mantiene. La mayoría de los organismos eucariotas son diploides . Esto significa que tienen dos juegos de cromosomas. Esto proporciona una ventaja increíble cuando se trata de mantener la diversidad genética dentro de una población. Gran parte de la información genética que portas no se expresa físicamente. Esta información genética ‘oculta’ se transmite de generación en generación, como pequeños polizones, y solo se muestra de vez en cuando o cuando se hace necesaria en un entorno determinado.
Tome sus oídos, por ejemplo. Algunas personas tienen lóbulos de las orejas que están adheridos a un lado de la cara, mientras que otras tienen lóbulos de las orejas desprendidos y que cuelgan libremente. El lóbulo de la oreja adherido es un rasgo recesivo, lo que significa que si el alelo del lóbulo de la oreja desprendido está presente, este es el rasgo que se expresará físicamente. Sin embargo, aún puede ‘portar’ el alelo adjunto del lóbulo de la oreja, pero solo se mostrará si tiene dos alelos adjuntos del lóbulo de la oreja en lugar de uno de cada uno. De esta manera, la información genética de los lóbulos de las orejas adheridos se conserva incluso si no se expresa con mucha frecuencia.
La forma de su oreja no es necesariamente un factor importante en su entorno, pero mucha otra información genética importante sigue esta misma lógica. Los individuos que tienen dos alelos diferentes para un rasgo se denominan heterocigotos . Este sería alguien con alelos del lóbulo de la oreja adjuntos y separados (uno de cada uno). Alguien que tiene dos alelos separados o dos adjuntos es homocigoto , porque son individuos que tienen dos alelos iguales para un rasgo. ‘Hetero’ significa diferente y ‘homo’ significa lo mismo, lo que puede ayudarte a recordar la diferencia entre los dos.
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La selección natural favorece a los individuos heterocigotos porque esto mantiene la diversidad genética dentro de la población. Este mecanismo se denomina ventaja heterocigota . Un ejemplo bien documentado de por qué se favorecen los heterocigotos se puede ver con el alelo de células falciformes. La anemia de células falciformes en los seres humanos ocurre cuando los glóbulos rojos se deforman y se presentan en forma de hoz. Estas células son destruidas por el cuerpo, por lo que si un individuo tiene muchas de ellas, esto puede reducir seriamente su recuento de glóbulos rojos, haciéndolo anémico.
Lo realmente interesante de esto es que los individuos homocigotos, aquellos con dos alelos de células falciformes, son los únicos que generalmente se ven afectados por esta enfermedad. Los que son heterocigotos, es decir, los individuos que tienen un alelo normal y un alelo de células falciformes, no se enferman. Sin embargo, tener este alelo proporciona protección contra la malaria porque las células afectadas adquieren forma de hoz y son destruidas por el cuerpo. Aquellos que no tienen el alelo de las células falciformes no reciben esta protección y se enferman de malaria.
Selección dependiente de la frecuencia
Otra forma en que se mantiene la diversidad en las poblaciones es a través de algo llamado selección dependiente de la frecuencia . Aquí es cuando se selecciona un rasgo físico si se vuelve demasiado común en la población. Este mecanismo mantiene un equilibrio de ciertos rasgos, evitando que una variación se haga cargo (lo que reduciría la variación genética general dentro de la población).
Un buen ejemplo de esto ocurre con un pez que se alimenta de escamas en el lago Tanganica en África. Estos peces atacan a sus presas (que son otros peces) de costado, quitando algunas escamas a la vez. Algunos de estos atacantes tienen bocas en el lado izquierdo, mientras que otros tienen bocas en el derecho. Debido a esto, estos peces que comen escamas solo pueden atacar a sus presas de un lado o del otro, dependiendo del lado en el que se encuentre la boca.
Sin embargo, los peces presa tienen algo de defensa. Con el tiempo, los comedores de escamas de boca izquierda o los comedores de escamas de boca derecha se vuelven más comunes. Los peces presa se protegen más ferozmente de cualquier rasgo que sea más frecuente en la población que se alimenta de escamas. Entonces, si los peces con la boca izquierda son más comunes, los peces presa se protegen de manera más efectiva desde ese lado y viceversa.
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Esto significa que cualquier come-escamas que sea menos común tiene la ventaja. Los peces presa no están trabajando tan duro para prevenir sus ataques. Esto hace que los comedores de escamas menos comunes se vuelvan más frecuentes, lo que invierte todo el ciclo de ataque / prevención. Con el tiempo, este devorador de escamas volverá a ser menos común y prevalecerá el otro devorador de escamas. Este tipo de ciclo mantiene la diversidad genética en los peces que se alimentan de escamas, lo que ayuda a la población en general a sobrevivir.
Resumen de la lección
La diversidad genética es esencial para la supervivencia de una población. De alguna manera, la selección natural actúa contra esta diversidad. Pero de otras formas la diversidad se mantiene en las poblaciones. Cuando las poblaciones son genéticamente diversas, están mejor equipadas para adaptarse a los cambios ambientales. Aunque los individuos dentro de una población no se adaptan, la población en general puede, con el tiempo, cambiar genéticamente para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes.
La selección natural favorece a los individuos heterocigotos, a los que llamamos ventaja heterocigótica . Los heterocigotos son individuos con dos alelos diferentes para un rasgo, lo que permite que la información genética se ‘almacene’ para su uso posterior si es necesario. Los heterocigotos son clave para mantener la diversidad genética dentro de una población y, por lo tanto, brindan a las poblaciones una mejor oportunidad de supervivencia cuando cambian las condiciones ambientales.
Cuando se selecciona un rasgo físico, si se vuelve demasiado común en la población, tenemos una selección dependiente de la frecuencia . Este mecanismo mantiene la diversidad controlando el número de individuos con ciertos rasgos. Si una variación se vuelve demasiado frecuente, naturalmente se selecciona en contra hasta que una vez más se convierta en la más débil. En este punto, se selecciona la otra variación en contra y el ciclo continúa, manteniendo todo en equilibrio.
Los resultados del aprendizaje:
Al llegar al final de la lección, debe apuntar a:
- Analizar por qué es importante la diversidad genética
- Discutir cómo se mantiene la diversidad genética y la importancia de la ventaja heterocigota
- Describe qué es la selección dependiente de la frecuencia.
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