Concepto de evolución: notas sobre el concepto moderno de evolución.
Concepto de evolución: notas sobre el concepto moderno de evolución.
El presente concepto de evolución es una forma modificada de la teoría de la selección natural de Darwin y, a menudo, se llama neodarwinismo. De acuerdo con esto, solo las variaciones genéticas (mutaciones) se heredan y no todas las varaciones como las sostiene Darwin. Así, el concepto moderno de evolución es la síntesis de las teorías de Darwin y Hugo de Vries. Esto también se llama la teoría sintética de la evolución.
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La teoría sintética de la evolución es el resultado del trabajo de varios científicos, a saber, T. Dobzhansky, RA Fisher, JBS Haldane, Swell Wright, Ernst Mayr y GL Stebbins. Stebbins en su libro, Proceso de Evolución Orgánica, discutió la teoría sintética. El concepto moderno de evolución incluye los siguientes factores:
1. Variación genética en la población:
Es la población que evoluciona y no sus miembros individuales. El papel del individuo en el proceso evolutivo es transmitir su variación genética a su descendencia. La evolución se produce a través de la acumulación de variaciones genéticas en la población durante largos períodos de tiempo. El cambio en los genes se produce de las siguientes maneras.
(i) Mutaciones:
Las mutaciones son cambios hereditarios repentinos. Hugo de Vries creyó que es la mutación lo que causa la evolución y no las variaciones menores (hereditarias) de las que habló Darwin. De acuerdo con Darwin, la evolución fue gradual, mientras que Hugo de Vries dijo que la mutación causaba especiación y, por lo tanto, se llamaba la saltación (mutación de un solo paso). Las mutaciones son de dos tipos: mutaciones cromosómicas y mutaciones genéticas.
(a) Mutaciones cromosómicas:
Estos se deben a cambios en el número de cromosomas y cambios en la estructura.
Cambios en el número de cromosoma:
Estas mutaciones son causadas por cambios en el número de cromosomas. Son de otros dos tipos: poliploidía y aneuploidía (a) Poliploidía. Es un aumento en el número de conjuntos de cromosomas. Ejemplo: triploidía (3n), tetraploidía (4n), pentaploidía (5n), hexaploidía (6n). El aumento en el número del mismo genoma se conoce como poliploidía automática (por ejemplo, AAAA). El aumento en el número de conjuntos de cromosomas debido a la unión de genomas de dos o más organismos se llama alopoliploidía.
También se denomina como poliploidía interespecífica, (b) Aneuploidía. Es una mutación en la que se produce un cambio numérico en el número de cromosomas del genoma monosomy (2n-1), nullisomy (2n-2), trisomy (2n + 1), tetrasomy (2n + 2), etc.
Cambios estructurales en los cromosomas (aberraciones cromosómicas):
Cuando el cambio se produce en la morfología de los cromosomas se denomina aberración cromosómica. Estos son de cuatro tipos, duplicación (duplicación de un segmento), deficiencia (supresión de un segmento), translocación (paso de segmento de un cromosoma a un cromosoma no homólogo) e inversión (inversión en el orden de los genes).
(b) Mutaciones genéticas:
Cuando los cambios se producen en la estructura y expresión de los genes debido a la adición, la sustitución por eliminación o la inversión de nucleótidos, se denominan mutaciones genéticas. La frecuencia de las mutaciones genéticas varía de un gen a otro. La tasa de mutación de genes aumenta con la presencia de radiaciones y ciertos químicos llamados mutágenos.
Los genes mutados agregan nuevos alelos al acervo genético. El conjunto de genes es la suma total de todos los genes diferentes y sus alelos presentes en una población. Es el conjunto de genes que evoluciona a medida que se agregan o eliminan nuevos genes, es decir, alelos, y luego es la materia prima para el cambio evolutivo. La acumulación de muchas mutaciones puede agregar cambios a gran escala que finalmente conducen a la formación de nuevas especies.
Las mutaciones genéticas que implican la eliminación por sustitución o la inserción de una única base de nitrógeno se denominan mutación puntual. Las mutaciones genéticas que involucran más de una base de nitrógeno o el gen completo se denominan mutaciones generales.
(ii) Recombinación génica:
Ocurre debido a las siguientes razones, (a) Parentalidad dual (b) Surtido independiente de cromosomas (c) Cruce durante la meiosis. (iv) Fusión aleatoria de gametos (v) Formación de nuevos alelos. Dado que agrega nuevos alelos y una combinación de alelos al acervo genético, es un proceso importante durante la evolución que causa variaciones.
(iii) Migración génica (flujo de genes):
El movimiento de individuos de un lugar a otro se llama migración. Si los individuos migrantes se reproducen dentro de la nueva población, los inmigrantes agregarán nuevos alelos al conjunto genético local de la población huésped.
Esto se llama migración de genes. A veces, dos poblaciones de una especie que se separaron se cierran debido a la migración. Los genes de dos poblaciones se entremezclan a través de la reproducción y el resultado provoca variaciones en la descendencia.
(iv) Deriva genética (efecto de Sewall Wright):
El término deriva genética (Efecto Sewall Wright) se refiere a la eliminación de ciertos rasgos cuando una sección de una población migra o muere de calamidad natural. Altera la frecuencia de genes de la población restante, lo que causa variación. Lleva el nombre del genetista estadounidense Sewall Wright, quien se dio cuenta de su importancia evolutiva. Aunque la deriva genética ocurre en todas las poblaciones, sus efectos son más marcados en poblaciones aisladas muy pequeñas. Dos ejemplos importantes de la deriva genética son el efecto fundador y el efecto de cuello de botella.
(a) Efecto Fundador o Principio Fundador:
Es un ejemplo importante de la deriva genética en la población humana. Se observa que cuando un pequeño grupo de personas llamadas fundadores, abandonan sus hogares para encontrar un nuevo asentamiento, la población en un nuevo asentamiento puede tener diferentes frecuencias de genotipo de las de la población matriz. La formación de un genotipo diferente en un nuevo asentamiento se denomina efecto fundador. A veces forman una nueva especie.
(b) Efecto de cuello de botella:
El término fue introducido por Stebbibns para el fenómeno del ciclo anual y binual de disminución y aumento del tamaño de una población. Cuando la población está en declive, el número de individuos puede reducirse en la medida en que el pequeño grupo de población que constituye la población se aísle y tenga una distribución restringida.
Estos se exponen luego a la deriva genética aleatoria que resulta en la fijación de ciertos genes. Así la población restablece su riqueza anterior. Dicha reducción en las frecuencias alélicas se denomina efecto de cuello de botella genético que a menudo evita la extinción de las especies (Fig. 7.51).
Significado de la deriva genética:
La deriva genética es una fuerza evolutiva. La mayoría de las poblaciones de animales que se cruzan son pequeñas. La deriva genética ayuda a las poblaciones a ser diferentes debido a la probabilidad de que cada población corrija genotipos diferentes por casualidad.
(v) Acoplamiento no aleatorio:
El apareamiento repetido entre individuos de ciertos rasgos seleccionados cambia la frecuencia del gen. La selección de un ave macho de color más brillante por un ave hembra puede aumentar la frecuencia genética del color brillante en la próxima generación.
(vi) Hibridación:
Es el cruce de organismos que son genéticamente diferentes en uno o más rasgos (caracteres). Ayuda a mezclar genes de diferentes grupos de la misma variedad, especies y, a veces, especies diferentes.
Todos los factores anteriores producen variación genética en la reproducción sexual.
2. Aislamiento:
El aislamiento es la prevención del apareamiento entre grupos de cruzamiento debido a barreras físicas (por ejemplo, geográficas, ecológicas) y bióticas (por ejemplo, fisiológicas, de comportamiento, mecánicas, genéticas). Cualquier factor que impida el entrecruzamiento se conoce como mecanismo de aislamiento. El mecanismo de aislamiento impide el cruce entre tres métodos (Mayr, 1963): (i) Restricción a la dispersión aleatoria, (ii) Restricción al apareamiento aleatorio y, (iii) Restricción a la fertilidad. El aislamiento reproductivo se describe aquí.
Aislamiento reproductivo:
El aislamiento reproductivo es la prevención del entrecruzamiento entre las poblaciones de dos especies diferentes. Según Mayr, los mecanismos de aislamiento reproductivo son las propiedades biológicas de los individuos que evitan el entrecruzamiento de poblaciones naturalmente simpátricas. Mantiene los caracteres de la especie, pero puede llevar al origen de nuevas especies. Dos subtipos principales se pueden considerar en aislamiento reproductivo: aislamiento prematuro y aislamiento posterior al acoplamiento.
(a) Aislamiento prematuro o premigótico:
Los principales factores que operan bajo este subtipo son:
Aislamiento mecánico:
La morfología de los genitales u órganos reproductivos (de hombres y mujeres) de las dos poblaciones puede ser muy complicada y diferente; con el resultado, la cópula entre hombres de una población y mujeres de otra, no se produce. El aislamiento mecánico es común entre las especies de insectos. En ciertas plantas, la estructura de la flor es muy complicada, y esto evita la polinización cruzada entre las especies relacionadas.
Aislamiento psicologico:
Las diferencias de comportamiento restringen el apareamiento aleatorio de individuos masculinos y femeninos de diferentes especies. Las diferencias de comportamiento se han observado particularmente durante el cortejo, que es un fenómeno sexual importante, que involucra una serie de estímulos y respuestas, entre los compañeros de apareamiento. Cantos de aves, comportamiento de cortejo, etc. también pueden desempeñar un papel efectivo en el apareamiento.
Aislamiento estacional:
Esto también sirve como una barrera efectiva para el flujo de genes. Aquí, el período de reproducción de los individuos de apareamiento es diferente para diferentes especies. Se pueden citar varios ejemplos de aves para ilustrar el aislamiento estacional debido a la diferencia en el período de reproducción.
Aislamiento gamético:
En las formas acuáticas de vida libre, donde la fertilización es externa, los gametos producidos por diferentes especies generalmente no se atraen entre sí y este tipo de barrera se conoce como aislamiento del juego.
(b) Aislamiento post-apareamiento o postzigótico:
Los principales factores que operan bajo este subtipo son:
Incompatibilidad:
En algunos casos, el apareamiento ocurre entre poblaciones, pero la fertilización puede no ocurrir; o incluso puede ocurrir la fertilización, pero no se formará una progenie híbrida. En las plantas, el tubo de polen no crece y no llega a ningún óvulo.
Inviabilidad híbrida:
Aquí se produce la fertilización normal y también se forma descendencia híbrida, pero el híbrido ha reducido la viabilidad. La inviabilidad híbrida puede aparecer en cualquier etapa de desarrollo.
Esterilidad híbrida:
En muchos casos, los híbridos pueden ser vigorosos y vivir hasta la madurez sexual, pero son estériles. Los caballos y los burros son dos especies diferentes; se produce una mula híbrida a partir del apareamiento de un burro macho y una yegua (caballo hembra). De manera similar, el apareamiento entre el semental (caballo macho) y el burro hembra, da como resultado un híbrido llamado hinny. Tanto la mula como la hinny son estériles.
Desglose de híbridos:
En algunos casos, no solo se producen híbridos F] vigorosos, sino que también, estos híbridos producen individuos F2 de progenie de retrocruzamiento. Desafortunadamente, los resultados de la descomposición híbrida en las generaciones de F 2 y de retrocruzamiento, ya que estos individuos han reducido el vigor de la fertilidad o ambos.
El logro del aislamiento reproductivo a través de los efectos combinados de los mecanismos de aislamiento parece ser un paso importante en la especiación.
Algunos animales pertenecientes a diferentes especies pueden producir híbridos fértiles en cautiverio. Ninguna barrera a la hibridación entre estas especies ha evolucionado durante su largo aislamiento entre sí. La selección natural no ha favorecido una reducción en la hibridación.
Ejemplos de especies que se reproducen en cautiverio y producen híbridos fértiles son (i) la leona africana (Panthera leo) y el tigre asiático (Panthera tigris) producen 'tigones', (ii) el oso polar y el oso pardo de Alaska (iii) pato silvestre (a) pato) y el pato pintail y (iv) los peces plateados y espadas. Es importante tener en cuenta que estas especies no se cruzan en condiciones naturales.
3. Herencia:
La transmisión de características o variaciones de los padres a la descendencia se denomina herencia, que es un mecanismo importante de la evolución. Los organismos que poseen características hereditarias que son útiles, ya sea en el entorno nativo del animal o en algún otro entorno, son favorecidos en la lucha por la existencia. Por lo tanto, los hijos pueden beneficiarse de las características ventajosas de sus padres.
4. Selección Natural (Selección):
Esta es la teoría más aceptada sobre el principal mecanismo causal del cambio evolutivo profundizado por Charles Darwin y Alfred Russel Wallace. Es el resultado de la reproducción diferencial (algunos miembros de una población producen descendencia abundante, algunos solo unos pocos y aún otros ninguno), un fenotipo comparado con otros fenotipos en la misma población.
Esto determina la proporción relativa de diferentes genotipos que los individuos poseen y propagan en una población. De acuerdo con el darwinismo, los mecanismos de supervivencia y fertilidad que afectan el éxito reproductivo o promueven la reproducción diferencial se denominan selección. Pero según los puntos de vista modernos, la selección son las diferencias constantes en la contribución de varios genotipos a la próxima generación.
5. Especiación (Origen de nuevas especies):
Las poblaciones de una especie presentes en los diferentes entornos y están separadas por barreras geográficas y fisiológicas, acumulan diferentes diferencias genéticas (variaciones) debido a mutaciones, recombinación, hibridación, derivas genéticas y selección natural. Estas poblaciones, por lo tanto, se diferencian unas de otras morfológicamente y genéticamente, y se vuelven reproductivamente aisladas, formando nuevas especies.
