Captulo 8 Gentica poblacional y seleccin natural Preguntas

Capítulo 8 Genética poblacional y selección natural

Preguntas • ¿Qué conocen sobre el proceso evolutivo? • ¿Cómo opera la selección natural? • ¿Cuáles otros procesos producen cambios genéticos en las especies?

Observaciones de Darwin • En su finca: – Selección artificial – Hizo una analogía entre selección artificial y selección natural • En las islas Galápagos: – Picos de los gorriones

La teoría evolutiva de Darwin • Los organismos reproducen organismos de su mismo tipo (especie). • Los individuos de una especie tienen variaciones aleatorias en sus características (algunas son heredadas). • En cada generación se produce mas progenie de la que puede sobrevivir. • Debido a sus características físicas o su comportamiento, en una misma población algunos individuos tienen mas probabilidad de sobrevivir que otros. • Por lo tanto, las poblaciones van a cambiar debido a la sobrevivencia y reproducción de aquellas variantes mejor adaptadas a las condiciones de su hábitat (selección natural).

La teoría evolutiva de Darwin • Una deficiencia de su teoría era que suponía unos mecanismos de la herencia incorrectos, pues la teoría de Mendel se conocería mas tarde.

Genética mendeliana • Las características de los individuos pasan de los padres a la progenie en “paquetes discretos” (hoy les llamamos genes) • Los genes existen en formas alternas (hoy les llamamos alelos)

Teoría evolutiva neo. Darwiniana • Teoría original de Darwin + conceptos genéticos modernos

Variaciones dentro de las poblaciones • La selección natural actúa sobre las variaciones fenotípicas dentro de las poblaciones • Concepto clave: Las variaciones fenotípicas en los individuos de una población resultan de la combinación de los efectos de los genes y el ambiente.

Variaciones fenotípicas y genéticas en plantas • Clausen, Keck y Hiesey hicieron un experimento de transplantes hace más de 70 años. • Una misma especie (Potentilla glandulosa) habitaba desde bajas hasta altas elevaciones exhibiendo diferencias morfológicas (fenotípicas). • Transplantaron clones entre 3 elevaciones contrastantes • Querían determinar si las diferencias morfológicas de las 3 poblaciones estaban determinadas por el ambiente o por su genética

Variaciones en varios grupos • Estudios como el anterior tanto en plantas como animales han demostrado la existencia de variabilidad genética en distintas poblaciones de una misma especie que habitan ambientes diferentes. • Para entender cómo evolucionan los organismos conviene entender su genética poblacional.

Modelo Hardy-Weinberg • Este modelo ayuda a identificar las fuerzas evolutivas que cambian las frecuencias de genes en las poblaciones. • ¿Cómo calcular las frecuencias de genes?

• Dos alelos S y A • Herencia por dominancia incompleta • Los 3 genotipos se reconocen fenotípicamente.

Frecuencia de alelos • Si en una población encontramos: – 81% con SS – 18% con SA – 1% con AA • Entonces: – Frecuencia de S (p): • 0. 81 + ½ (0. 18) = 0. 90 – Frecuencia de A (q): • 0. 01 + ½ (0. 18) = 0. 10 • Otro ejemplo

Principio de Hardy-Weinberg • En una población cuyos individuos se aparean al azar y no hay fuerzas evolutivas actuando las frecuencias de alelos permanecerán constantes. • Esperma S x huevo S = 0. 9 x 0. 9 = 0. 81 • Esperma S x huevo A = 0. 9 x 0. 1 = 0. 09 } 0. 18 • Esperma A x huevo S = 0. 1 x 0. 9 = 0. 09 • Esperma A x huevo A = 0. 1 x 0. 1 = 0. 01 • En términos mas generales: • p 2 +2 pq + q 2 = 1. 0

Condiciones para equilibrio Hardy. Weinberg • Apareamiento debe darse al azar (no selectivo) • Ausencia de mutaciones (mutaciones pueden traer alelos nuevos) • Tamaño poblacional grande – En poblaciones pequeñas puede ocurrir deriva genética (= cambio aleatorio en frecuencia de genes) • No migración de individuos • Todos los genotipos con igual adaptabilidad (“fitness”: probabilidad de sobrevivir y reproducirse)

Tipos de selección natural • Las variaciones fenotípicas en una población pueden representarse por un histograma • Selección estabilizadora: favorece a la condición promedio y desfavorece a las condiciones de los extremos • Selección direccional: favorece mas a UNA condición de los extremos • Selección disruptiva: favorece 2 o mas condiciones extremas

Heritabilidad de características • La selección natural actúa sobre los fenotipos pero se refleja tanto sobre los fenotipos como sobre los genotipos. • Si una característica no es heredable, aunque sea seleccionada favorablemente, no ocurrirá evolución. • Heritabilidad = la proporción de la variabilidad fenotípica total atribuible a la variabilidad genética.

Cambios por azar • Deriva genética – en poblaciones pequeñas eventos aleatorios pueden cambiar frecuencia de alelos drásticamente – Abeto de Chihuahua • Menor variabilidad genética en poblaciones pequeñas • Se puede explicar por efectos de fuegos en esas poblaciones – Maripoza de Glanville • Alta probabilidad de endogamia (apareamiento con parientes cercanos) reduce la variabilidad genética

Preguntas de repaso • ¿Cuál de las siguientes expresiones NO es una de las premisas de la teoría evolutiva propuesta por Darwin? – Los organismos reproducen organismos de su mismo tipo. – Los individuos de una especie tienen variaciones aleatorias en sus características y algunas son heredadas. – En cada generación se produce mas progenie de la que puede sobrevivir. – Los individuos de las poblaciones tienen la misma probabilidad de sobrevivir.

Preguntas de repaso • ¿Cuál de las siguientes expresiones es correcta acerca de los experimentos de transplantes de Clausen, Keck y Hiesey? – Transplantaron dos especies de lugares altos a un lugar bajo – Demostraron que poblaciones de una especie poseen diferencias genéticas peculiares a su ambiente – Las plantas de un ambiente crecieron igual en ambientes distintos de donde fueron conseguidas – Transplantaron 2 especies a 2 lugares distintos de donde las encontraron