Teoría de Selección Natural

Historia

1831, 27 de diciembre – Parte el Beagle de Inglaterra para América.

1838, 28 septiembre – Momento de revelación: Luego de leer “Principle of population de Malthus”.

1858, junio – Darwin recibe “On the tendecy of varieties to depart indefinitely from the original type”(wallace).

1859, 24 noviembre – publicación “The origin of species”.

“I happened to read for amusement Malthus on population, and being well prepared to appreciate the struggle for existence which everywhere goes on from long continued observation of the habits of animals and plants, it at once struck me that under these circumstances favourable variations would tend to be preserved and unfavourable ones to be destroyed.”

Darwin ÷ 5

1. Evolución como tal – Características que los linajes cambian a o largo del tiempo.

2. Descendencia común – Todos los organismos provienen de un ancestro común.

3. Gradualismo – El cambio es a través de pequeños cambios y no de saltos.

4. Especiación poblacional – Evolución ocurre por el cambio en las proporciones en las poblaciones.

5. Selección natural – Cambios en el ambiente son los causantes del cambio en las proporciones.

Selección Natural

Principal proveedor de las complejas adaptaciones que permiten, a los que las tienen, sobrevivir y reproducirse.

También es la causante de aquellas adaptaciones que no confieren beneficios.

Es la causante de la probabilidad de que la especie sobreviva o se extinga.

Definición

Es aquella presión la cual otorga a algunos organismos un mayor fitness y permite que las poblaciones a lo largo del tiempo acumulen esta adaptación.

Esto implica tanto cualidades para mantenerse con vida (prerrequisito para reproducirse) y para lograr una reproducción eficaz.

4 puntos importantes

1. Selección natural no es lo mismo que evolución:

• Evolución es un proceso de dos pasos, variación genética por recombinación o mutación, seguido por un cambio en el patrón de diversidad. Selección natural es un agente de cambio en los patrones de diversidad. Deriva génica es otra.

2. Selección natural es diferente que evolución por selección natural:

• Así como evolución puede ocurrir sin selección natural, selección natural puede ocurrir sin evolución.

3. Selección natural no tiene efecto evolutivo a menos que los fenotipos difieran en genotipos:

• Selección en clones genotipicamente iguales pero fenotipicamente diferentes no tiene efecto evolutivo.

4. Selección natural tiene que implicar cambio en el promedio reproductivo del fenotipo.

• Adaptaciones que brinden solo “confort” no pueden evolucionar por selección natural. Ej, la cola de los caballos.

Finalmente

Cambio evolutivo por selección natural depende de: La relación entre fenotipo y fitness La relación entre fenotipo y genotipo La relación entre genotipo y fitness

• Estas tres relaciones determinan si cambio evolutivo ocurre.

Teoría Neutral de Evolución Molecular

Motoo Kimura

(1924 – 1994)

En Resumen …

La gran mayoría de cambios evolutivos a nivel molecular son originados

neutralmente al azar y fijados por deriva génica sin ser sometidos a selección

natural.

Al comparar los genomas de especies existentes: La gran mayoría de diferencias moleculares son

“selectivamente neutrales” Los cambios moleculares que estas representan

no influyen en el fitness del individuo No hay cambios en el fenotipo

Se puede decir que estas caracteristicas genéticas no estan sujetas a selección natural.

Según Kimura …

La mayoría de las mutaciones a nivel molecular no son perjudiciales ni beneficiosas para el organismo, sino simplemente indiferentes desde el punto de vista de la selección natural.

En cada gen hay varios mutantes (alelos) que son adaptativamente equivalentes, así que no están sujetos a selección natural entre sí.

Cuál de ellos incrementará su frecuencia y cuál no es una cuestión puramente aleatoria simple deriva génica.

Base de la Teoría Neutral

El código genético es degenerado

Más de un codón codifica el mismo

aminoacido

Sustituciones Sinónimas o Silenciosas

No tienen efecto biológico

significativo

Otra Hipótesis: Deriva Génica

La mayoría de los cambios o variaciones evolutivas son producto de la acción de la

deriva génica sobre alelos neutros.

Sustituciones neutrales crean nuevos alelos neutrales.

Un nuevo alelo (variante de un gen) se origina por la mutación espontánea de un solo nucleótido dentro de la secuencia de un gen.

Org. Unicelulares inmediatamente se origina nuevo alelo en la población.Org. Multicelulares mutación se debe dar en células sexuales para que éste pueda representar un nuevo alelo para la población.

La deriva génica puede hacer que este nuevo alelo se pierda o llegue a “fijarse” en la población con el tiempo.

De esta manera las sustituciones neutrales tienden a acumularse y los genomas evolucionan.

Simulations of genetic drift for 20 alleles with initial frequency 0.5, for populations of size N=10 and 100, respectively. In general, alleles drift to fixation (frequency of 0 or 1) significantly faster in smaller populations.

Reloj Molecular

Si la mayoría de las sustituciones genéticas son neutras, es de esperarse que:

La tasa de sustituciones sea más o menos constante para cualquier locus determinado. tasa de error de enzimas de replicación (altamente conservadas entre especies)

La época en la que vivió el antecesor común de cualquier pareja de especies se pueda calcular a partir del número de diferencias en los aminoácidos entre ambas especies.