Biología Evolutiva PDF

12/9/2024 BIOLOGÍA EVOLUTIVA 1 ¿CÓMO SE DESARROLLÓ EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO? La evolución es el cambio que ocurre a lo largo del tiempo en las características de las poblaciones. La biología moderna se basa en la comprensión de que la...

12/9/2024 BIOLOGÍA EVOLUTIVA 1 ¿CÓMO SE DESARROLLÓ EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO? La evolución es el cambio que ocurre a lo largo del tiempo en las características de las poblaciones. La biología moderna se basa en la comprensión de que la vida ha evolucionado, pero los primeros científicos no reconocieron este principio fundamental. Las principales ideas de la biología evolutiva se aceptaron de manera generalizada sólo después de la publicación del trabajo de Charles Darwin a finales del siglo XIX. 2 1  12/9/2024 ¿CÓMO SE DESARROLLÓ EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO? No obstante, el fundamento intelectual sobre el que se basan estas ideas se desarrolló gradualmente a lo largo de los siglos anteriores a la época en que vivió Darwin. La ciencia antes de Darwin, fuertemente influida por la teología, sostenía que todos los organismos fueron creados simultáneamente por Dios, y que toda forma de vida permanecía inalterable desde el momento de su creación. 3 ¿CÓMO SE DESARROLLÓ EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO? 4 2  12/9/2024 ¿CÓMO SE DESARROLLÓ EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO? Esta explicación del origen de la diversidad de la vida fue expresada de forma elegante por los antiguos filósofos griegos, en especial por Platón y Aristóteles. Platón (427-347 a.C.) propuso que todo objeto existente en la Tierra era simplemente un reflejo temporal de su “forma ideal” inspirada por la divinidad. Aristóteles (384-322 a.C.), discípulo de Platón, clasificó todos los organismos en una jerarquía lineal a la que llamó la “escala de la Naturaleza” 5 6 3  12/9/2024 ¿CÓMO SE DESARROLLÓ EL PENSAMIENTO EVOLUTIVO? Estas ideas constituyeron el fundamento de la idea de que la forma de cada tipo de organismo permanecía inalterable. Dicha opinión prevaleció sin cuestionarse durante casi 2,000 años. Sin embargo, en el siglo XVIII varias líneas de evidencia comenzaron a erosionar el dominio de esta visión estática de la creación. 7 LA EXPLORACIÓN DE NUEVOS TERRITORIOS REVELÓ UNA SORPRENDENTE DIVERSIDAD DE LA VIDA Los europeos que exploraron y colonizaron África, Asia y América con frecuencia se hacían acompañar de naturalistas, quienes observaban y recolectaban las plantas y los animales de estas tierras antes desconocidas (para los europeos). En el siglo XVIII, las observaciones y colecciones acumuladas por los naturalistas comenzaron a revelar la verdadera magnitud de la diversidad de la vida. 8 4  12/9/2024 LA EXPLORACIÓN DE NUEVOS TERRITORIOS REVELÓ UNA SORPRENDENTE DIVERSIDAD DE LA VIDA El número de especies, o diferentes tipos de organismos, era mucho mayor de lo que se pensaba. Estimulados por la nueva evidencia de la increíble diversidad de la vida, algunos naturalistas del siglo XVIII comenzaron a tomar nota de algunos patrones fascinantes. Por ejemplo, observaron que cada área tenía su propio conjunto de especies. 9 LA EXPLORACIÓN DE NUEVOS TERRITORIOS REVELÓ UNA SORPRENDENTE DIVERSIDAD DE LA VIDA Además, los naturalistas notaron que algunas de las especies en un determinado lugar se parecían mucho entre ellas, aunque diferían en otras características. Para algunos científicos de la época, las diferencias entre las especies de distintas áreas geográficas y la existencia de grupos de especies similares dentro de una misma área parecían incongruentes con la idea de que las especies eran inalterables. 10 5  12/9/2024 ALGUNOS CIENTÍFICOS PLANTEARON QUE LA VIDA HABÍA EVOLUCIONADO Algunos científicos del siglo XVIII se atrevieron a especular que las especies habían cambiado a través del tiempo. Por ejemplo, el naturalista francés Georges Louis LeClerc (1707-1788), conocido como el conde de Buffon, sugirió que quizá la creación original suministró un número relativamente reducido de especies fundadoras y que algunas de las especies modernas fueron “concebidas por la Naturaleza y producidas por el Tiempo”; es decir, que cambiaron con el tiempo mediante procesos naturales. 11 LOS DESCUBRIMIENTOS DE FÓSILES DEMOSTRARON QUE LA VIDA HABÍA CAMBIADO A TRAVÉS DEL TIEMPO Conforme Buffon y sus contemporáneos ponderaban las repercusiones de los nuevos descubrimientos biológicos, los avances en geología despertaron más dudas acerca de la idea de que las especies permanecían inalterables. Fueron especialmente importantes los descubrimientos — durante las excavaciones para construir caminos, minas y canales— de fragmentos de roca que parecían ser parte de organismos vivos. 12 6  12/9/2024 LOS DESCUBRIMIENTOS DE FÓSILES DEMOSTRARON QUE LA VIDA HABÍA CAMBIADO A TRAVÉS DEL TIEMPO La gente tenía conocimiento de tales objetos desde el siglo XV, pero la mayoría pensaba que se trataba de rocas comunes que el viento, el agua o las personas labraron hasta darles forma de seres vivos. Sin embargo, a medida que se descubrían más y más rocas con formas de organismos, se hizo evidente que se trataba de fósiles: restos o rastros conservados de organismos que murieron hace mucho tiempo (FIGURA 14-3). 13 LOS DESCUBRIMIENTOS DE FÓSILES DEMOSTRARON QUE LA VIDA HABÍA CAMBIADO A TRAVÉS DEL TIEMPO 14 7  12/9/2024 LOS DESCUBRIMIENTOS DE FÓSILES DEMOSTRARON QUE LA VIDA HABÍA CAMBIADO A TRAVÉS DEL TIEMPO Muchos fósiles son huesos, madera, conchas o sus huellas en fango que se petrificó, o convirtió en piedra. Los fósiles también comprenden otros tipos de rastro conservados, como pisadas, madrigueras, granos de polen, huevos y heces fecales. A principios del siglo XIX, algunos investigadores pioneros se dieron cuenta de que también era significativa la manera en que los fósiles estaban distribuidos en la roca. 15 LOS DESCUBRIMIENTOS DE FÓSILES DEMOSTRARON QUE LA VIDA HABÍA CAMBIADO A TRAVÉS DEL TIEMPO Los científicos de esa época también descubrieron que los restos fósiles mostraban una notable variación gradual en su forma. La mayoría de los fósiles encontrados en las capas de roca más antiguas eran muy diferentes de los organismos modernos, y la semejanza con los organismos modernos aumentaba de manera gradual a medida que las rocas eran cada vez más recientes. 16 8  12/9/2024 LOS DESCUBRIMIENTOS DE FÓSILES DEMOSTRARON QUE LA VIDA HABÍA CAMBIADO A TRAVÉS DEL TIEMPO Muchos fósiles eran de especies vegetales o animales que se habían extinguido; es decir: ningún ejemplar de las especies vivía aún en la Tierra (FIGURA 14-4). Al considerar en conjunto estos hechos, algunos científicos llegaron a una conclusión inevitable: distintos tipos de organismos vivieron en diferentes épocas del pasado. 17 18 9  12/9/2024 LA GEOLOGÍA OFRECIÓ PRUEBAS DE QUE LA TIERRA ES SUMAMENTE ANTIGUA La hipótesis de Cuvier de un mundo moldeado por catástrofes sucesivas fue cuestionada por el trabajo del geólogo Charles Lyell (1797-1875). Con base en el pensamiento de James Hutton (1726-1797), Lyell consideró las fuerzas del viento, el agua y los volcanes, y llegó a la conclusión de que no había necesidad de recurrir a las catástrofes para explicar los descubrimientos de la geología. 19 LA GEOLOGÍA OFRECIÓ PRUEBAS DE QUE LA TIERRA ES SUMAMENTE ANTIGUA ¿Acaso los ríos desbordados no depositan capas de sedimentos? ¿Los flujos de lava no producen capas de basalto? ¿No debe concluirse, entonces, que las capas de roca son una prueba de procesos naturales ordinarios, que ocurren de manera repetida en el transcurso de periodos prolongados? Este concepto acerca de que el paisaje actual de la Tierra se produjo por la acción de los mismos procesos geológicos graduales que se observan en la actualidad, se llama uniformitarismo. 20 10  12/9/2024 LA GEOLOGÍA OFRECIÓ PRUEBAS DE QUE LA TIERRA ES SUMAMENTE ANTIGUA La aceptación del uniformitarismo por parte de la comunidad científica de la época tuvo un profundo impacto, pues supone la idea de que la Tierra es sumamente antigua. Como pensaba Lyell, las capas de roca con un grosor de cientos de metros se formaron mediante lentos procesos naturales, entonces la Tierra debía ser realmente antigua, con una edad de varios millones de años. De hecho, Lyell concluyó que la Tierra era eterna. 21 LA GEOLOGÍA OFRECIÓ PRUEBAS DE QUE LA TIERRA ES SUMAMENTE ANTIGUA Los geólogos modernos estiman que la Tierra tiene una edad aproximada de 4,500 millones de años. Lyell (y Hutton, su predecesor intelectual) demostraron que había suficiente tiempo para que hubiese ocurrido la evolución. Pero, ¿cuál era el mecanismo? ¿Qué proceso pudo desencadenarla? 22 11  12/9/2024 ALGUNOS BIÓLOGOS ANTERIORES A DARWIN PROPUSIERON MECANISMOS DE EVOLUCIÓN Uno de los primeros científicos en proponer un mecanismo de evolución fue el biólogo francés Jean Baptiste Lamarck (1744- 1829). A Lamarck le impresionó la secuencia de organismos en las capas de roca. Observó que los fósiles más antiguos tienden a ser más simples, en tanto que los fósiles más recientes tienden a ser más complejos y más parecidos a los organismos actuales. 23 ALGUNOS BIÓLOGOS ANTERIORES A DARWIN PROPUSIERON MECANISMOS DE EVOLUCIÓN En 1801 Lamarck planteó la hipótesis de que los organismos evolucionan mediante la herencia de características adquiridas, un proceso por el que los organismos vivos sufren modificaciones en función del uso o desuso de algunas de sus partes, y heredan estas modificaciones a sus descendientes. ¿Por qué tendría que modificarse el cuerpo de los organismos? Lamarck propuso que todos los organismos poseen un impulso innato hacia la perfección. 24 12  12/9/2024 ALGUNOS BIÓLOGOS ANTERIORES A DARWIN PROPUSIERON MECANISMOS DE EVOLUCIÓN Por ejemplo, si los antepasados de las jirafas intentaban aumentar su ración alimenticia al estirarse para comer las hojas que crecían a gran altura en los árboles, sus cuellos se alargaban un poco en consecuencia. Sus descendientes heredarían este cuello más largo y luego se estirarían aún más para alcanzar hojas todavía más altas. Con el tiempo, este proceso produciría las jirafas modernas, con cuellos en verdad muy largos. 25 ALGUNOS BIÓLOGOS ANTERIORES A DARWIN PROPUSIERON MECANISMOS DE EVOLUCIÓN En la actualidad se sabe cómo funciona la herencia y puedes ver que el proceso evolutivo propuesto por Lamarck no podría funcionar tal como él lo describió. Las características adquiridas no se heredan. El hecho de que un futuro padre levante pesas no significa que su hijo parecerá un campeón de culturismo. Recuerda que en tiempos de Lamarck todavía no se descubrían los principios de la herencia. 26 13  12/9/2024 ALGUNOS BIÓLOGOS ANTERIORES A DARWIN PROPUSIERON MECANISMOS DE EVOLUCIÓN De cualquier forma, la idea de Lamarck de que la herencia desempeña una función importante en la evolución tuvo una influencia notable en los biólogos posteriores, quienes descubrieron el mecanismo clave de la evolución. 27 DARWIN Y WALLACE PLANTEARON UN MECANISMO DE EVOLUCIÓN A mediados del siglo XIX, cada vez más biólogos concluyeron que las especies existentes habían evolucionado de otras que les precedieron. Pero, ¿cómo lo hicieron? En 1858, Charles Darwin (1809- 1882) y Alfred Russel Wallace (1823-1913), cada uno por su lado, aportaron pruebas convincentes de que la evolución era impulsada por un proceso simple, pero poderoso. 28 14  12/9/2024 DARWIN Y WALLACE PLANTEARON UN MECANISMO DE EVOLUCIÓN Aunque sus antecedentes sociales y su educación eran muy distintos, Darwin y Wallace eran muy semejantes en algunos aspectos. Ambos viajaron mucho por los trópicos y estudiaron las plantas y animales que habitaban esas regiones. También descubrieron que algunas especies diferían sólo en algunos aspectos (FIGURA 14-5). 29 30 15  12/9/2024 DARWIN Y WALLACE PLANTEARON UN MECANISMO DE EVOLUCIÓN Darwin y Wallace estaban familiarizados con los fósiles que se habían descubierto, los cuales mostraban una tendencia a aumentar su complejidad con el paso del tiempo. Por último, ambos conocían los estudios de Hutton y Lyell, quienes proponían que la Tierra era sumamente antigua. Estos hechos sugirieron a Darwin y a Wallace que las especies cambian con el tiempo. Los dos buscaban el mecanismo capaz de provocar tal cambio evolutivo. 31 DARWIN Y WALLACE PLANTEARON UN MECANISMO DE EVOLUCIÓN De estos dos hombres, Darwin fue el primero en plantear un mecanismo para la evolución, que describió en un ensayo escrito en 1842. Sin embargo, no lo publicó quizá porque sentía temor de la controversia que generaría la publicación. Algunos historiadores se preguntan si Darwin habría publicado su trabajo alguna vez de no haber recibido —16 años después— el borrador de un documento de Wallace que contenía ideas notablemente similares a las suyas. 32 16  12/9/2024 DARWIN Y WALLACE PLANTEARON UN MECANISMO DE EVOLUCIÓN Darwin comprendió que no podía esperar más. En artículos independientes pero similares que presentaron a la Linnaean Society de Londres en 1858, Darwin y Wallace describieron el mismo mecanismo de la evolución. En un principio, sus artículos tuvieron poca repercusión. De hecho, el secretario de la Sociedad escribió en su informe anual que nada interesante había ocurrido ese año. 33 DARWIN Y WALLACE PLANTEARON UN MECANISMO DE EVOLUCIÓN Por fortuna, al año siguiente, Darwin publicó su monumental obra: “El origen de las especies por medio de la selección natural”, que atrajo gran atención hacia las nuevas ideas acerca de la forma en que evolucionan las especies. 34 17  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo A. Selección natural Darwin y Wallace propusieron que la inmensa variedad de diseños de vida surgió por un proceso de descendencia con modificación: En el que los individuos de cada generación difieren ligeramente de los miembros de la generación anterior. A lo largo de periodos prolongados, estas pequeñas diferencias se acumulan para producir grandes transformaciones. 35 Historia del pensamiento evolutivo El razonamiento que condujo a Darwin y Wallace a su propuesta de proceso de evolución resulta ser sorprendentemente simple y directo. Se basa en cuatro postulados acerca de las poblaciones. 1. Los individuos varían en una población. Cada uno de los integrantes de una población difiere de los demás en muchos aspectos. 36 18  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo 2. Los caracteres se heredan de padres a descendientes. Al menos algunas de las diferencias entre los miembros de una población se deben a características que pueden transmitirse de los progenitores a la descendencia. 3. Algunos individuos no logran sobrevivir y reproducirse. En cada generación, algunos individuos de una población sobreviven y se reproducen con éxito, pero otros no. 37 Historia del pensamiento evolutivo 4. La supervivencia y la reproducción no están determinadas por el azar. La probabilidad de supervivencia y reproducción de un individuo depende de sus características. Los individuos con caracteres que les confieren ventajas sobreviven más tiempo y dejan mayor número de descendientes, un proceso conocido como selección natural. 38 19  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo Si los cuatro postulados eran verdaderos, las poblaciones inevitablemente cambiarían a través del tiempo. Si los individuos mejor adaptados dejan más descendencia y transmiten sus caracteres favorables a la siguiente generación, entonces los caracteres favorables serán más comunes en las generaciones posteriores. 39 Historia del pensamiento evolutivo Las características de la población cambiarán ligeramente con cada generación. Este proceso es la evolución por selección natural. B. Evidencias del proceso evolutivo La precisión del postulado 1 es evidente para quienquiera que haya observado gente dentro de una habitación llena. 40 20  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo Las personas difieren en estatura, color de ojos, de piel y muchas otras características físicas. La misma variabilidad se presenta en poblaciones de otros organismos, aunque esto podría ser menos obvio para el observador casual. Ahora se sabe que las variaciones en las poblaciones naturales surgen enteramente por el azar, como resultado de mutaciones aleatorias en el ADN. 41 Historia del pensamiento evolutivo 42 21  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo Cuando Darwin publicó El origen de las especies todavía no se descubrían los principios de la genética. Por consiguiente, aunque la observación de la gente, las mascotas y los animales de granja parecía indicar que la descendencia generalmente se parece a sus progenitores, Darwin y Wallace no contaban con evidencias científicas que fundamentaran el postulado 2. Sin embargo, el trabajo posterior de Mendel demostró de manera concluyente que hay caracteres particulares que pueden transmitirse a la descendencia. 43 Historia del pensamiento evolutivo 44 22  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo En el postulado 3 Darwin estaba muy consciente de que los organismos pueden producir mucha más descendencia de la que se requiere sólo para reemplazar a los progenitores. En cada generación, muchos individuos deben morir jóvenes. Incluso entre los que sobreviven, muchos no se reproducen, engendran pocos descendientes o producen una descendencia poco vigorosa que no logra sobrevivir ni reproducirse. 45 Historia del pensamiento evolutivo 46 23  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo En el postulado 4 existe una gran cantidad de evidencia científica ha demostrado que el éxito reproductivo depende de las características de un individuo. En la competencia por sobrevivir y reproducirse, los ganadores se determinan no por el azar, sino por los caracteres que poseen. 47 Historia del pensamiento evolutivo 48 24  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo C. Cambios en la historia de la Tierra Teoría de la tectónica de placas: afirma que la capa más externa de la roca de la tierra esta agrietada en placas, cuyo lento movimiento transporta continentes a nuevas ubicaciones durante el tiempo geológico. Las colisiones continentales unieron a poblaciones terrestres y separaron a poblaciones del océano. Las rupturas separaron a poblaciones terrestres y unieron a poblaciones del océano. 49 Historia del pensamiento evolutivo Estos eventos fueron una gran fuerza impulsadora de la evolución. La historia cronológica de la Tierra se puede representar como una escala de tiempo geológico que correlaciona las capas de roca con intervalos de tiempo. La composición de cada capa contiene información sobre las condiciones ambientales y además son un registro fósil del periodo. 50 25  12/9/2024 Historia del pensamiento evolutivo 51 Evolución de las poblaciones Alelos en la población La evolución no es una propiedad de los individuos, sino de las poblaciones. Una población es un grupo que incluye a todos los miembros de una especie que vive en una región específica. Las poblaciones están compuestas por individuos, y las acciones y los destinos de éstos determinan qué características se heredarán a sus descendientes. 52 26  12/9/2024 Evolución de las poblaciones La herencia proporciona el vínculo entre las vidas de los organismos individuales y la evolución de las poblaciones. 53 Evolución de las poblaciones Los individuos de una población tienen los mismos genes, por lo que comparten ciertas características. Diferentes alelos generan formas distintas de la misma enzima. Varios alelos del gen que influye en el color de ojos en los seres humanos ayudan a producir ojos de color castaño, azul, verde, etcétera. 54 27  12/9/2024 Evolución de las poblaciones Los alelos específicos en los cromosomas de un organismo (su genotipo) interactúan con el ambiente para influir en el desarrollo de sus caracteres físicos y de comportamiento (su fenotipo). Todos los alelos de todos los genes de una población comprenden un conjunto de recursos genéticos: un acervo genético. 55 Alelos en la población Frecuencia alélica Es la proporción de un alelo en relación con todas las copias del gen en la población. Ej: si la mitad de los miembros de una población son homocigotos para un alelo particular, la frecuencia del alelo es 50% o 0,5. La frecuencia de los alelos puede cambiar con el tiempo: microevolución. Esta ocurre constantemente en poblaciones naturales gracias a la selección natural y a otros procesos. La evolución son los cambios en las frecuencias alélicas que ocurren en una poza génica con el transcurso del tiempo. 56 28  12/9/2024 Alelos en la población Frecuencia fenotípicas y genotípicas Frecuencias genotípicas: la cantidad de individuos con un genotipo dado. Frecuencias fenotípicas: la cantidad de individuos con un fenotipo particular. Estas frecuencias también pueden calcularse y son importantes para entender cómo evolucionan las poblaciones, pero no son lo mismo que la frecuencia alélica; el diagrama siguiente muestra la diferencia: 57 Alelos en la población 58 29  12/9/2024 Alelos en la población Principio de Hardy-Weinberg Desarrollaron un sencillo modelo matemático conocido como el principio de Hardy-Weinberg Este modelo demostró que, bajo ciertas condiciones, las frecuencias de alelos y las frecuencias de genotipos en una población permanecerán constantes sin importar cuántas generaciones transcurran. En otras palabras, esta población no evolucionará. 59 Alelos en la población Población en equilibrio: esta población hipotética que no evoluciona, en la que no cambian las frecuencias alélicas, en tanto se cumplan las siguientes condiciones: Principio de Hardy-Weinberg 1. Que nunca ocurran mutaciones. 2. Que la población sea infinitamente grande. 3. Que la población este aislada respecto a las demás poblaciones de la especie. 60 30  12/9/2024 Alelos en la población 4. Que el apareamiento sea aleatorio. 5. Que la selección natural no ocurra. Cumplir con estas condiciones es imposible para una población natural. Una línea base teórica de equilibrio genético se puede utilizar como punto de referencia para rastrear la microevolución en una población. 61 Cambios adaptativos en las frecuencias alélicas Mutación y recombinación como fuente de adaptación génica Las mutaciones son la fuente original de la variabilidad genética. Una mutación sin reparar en una célula puede dar origen a gametos que pueden transmitirse a los descendientes y entrar a la poza génica de una población. La mutación por sí misma usualmente sólo provoca cambios muy pequeños en la frecuencia de cualquier alelo particular. El efecto acumulado de las mutaciones es esencial para la evolución. 62 31  12/9/2024 Cambios adaptativos en las frecuencias alélicas Mutación y recombinación como fuente de adaptación génica Estas mutaciones son alelos nuevos: nuevas variaciones sobre las cuales pueden operar otros procesos evolutivos. Una mutación no surge como resultado de necesidades ambientales. Una mutación simplemente ocurre y a su vez puede producir un cambio en una estructura o función de un organismo. Si el cambio es útil, dañino o neutro, ahora o en el futuro, dependerá de las condiciones ambientales sobre las cuales el organismo tiene poco o ningún control. 63 Cambios adaptativos en las frecuencias alelicas Mutación y recombinación como fuente de adaptación génica La mutación ofrece un potencial para el cambio evolutivo. Otros procesos, en especial la selección natural, pueden actuar para diseminar o eliminar la mutación a través de la población. La recombinación durante la reproducción sexual proporciona combinaciones nuevas de alelos existentes. Muchas de estas nuevas combinaciones de alelos producen diferencias en las características conductuales, anatómicas o fisiológicas (fenotipos nuevos). 64 32  12/9/2024 Cambios adaptativos en las frecuencias alelicas Deriva genética aleatoria Los miembros de una población natural sobreviven y se reproducen con éxitos diferentes. Estas diferencias no siempre son el resultado de la selección natural (muere por evento aleatorio). Tales eventos pueden cambiar las frecuencias alélicas de una población. El cambio en la frecuencia de alelos provocado solo por casualidad se denomina deriva genética. 65 Cambios adaptativos en las frecuencias alelicas Deriva genética aleatoria Los cambios causados por la deriva génica pueden incluir la desaparición de un alelo de la población. La deriva génica ocurre en cierta medida en todas las poblaciones, pero ocurre con más rapidez y tiene mayor efecto en las poblaciones pequeñas que en las grandes. Si una población es suficientemente grande, es improbable que los sucesos fortuitos alteren de manera significativa su composición genética. 66 33  12/9/2024 Cambios adaptativos en las frecuencias alelicas Deriva genética aleatoria La eliminación aleatoria de los alelos de unos cuantos individuos no tendrá gran impacto sobre las frecuencias alélicas de la población en su conjunto. Sin embargo, en una población pequeña, sólo unos cuantos organismos podrían portar un alelo específico. Los sucesos fortuitos podrían eliminar de la población la mayoría o todos los ejemplares de dicho alelo. 67 Cambios adaptativos en las frecuencias alelicas Deriva genética aleatoria Dos causas de deriva génica: el cuello de botella poblacional y el efecto fundador. 1. En un cuello de botella poblacional: una población se reduce en forma drástica, por ejemplo, como resultado de una catástrofe natural o de una cacería excesiva. Entonces, sólo pocos individuos están disponibles para aportar genes a la siguiente generación. Los cuellos de botella poblacionales pueden cambiar con rapidez las frecuencias de alelos y reducir la variabilidad genética al eliminar alelos. 68 34  12/9/2024 Cambios adaptativos en las frecuencias alelicas Deriva genética aleatoria Aunque la población aumente posteriormente, los efectos genéticos del cuello de botella permanecerán durante cientos o miles de generaciones. 2. El efecto fundador ocurre cuando un número pequeño de organismos funda colonias aisladas. El pequeño grupo fundador puede, por casualidad, tener frecuencias de alelos que son muy diferentes de las frecuencias de la población original. 69 70 35  12/9/2024 Variación genética en poblaciones La selección influye en las poblaciones de tres formas: 1. La selección direccional favorece a los individuos que poseen valores extremos de una característica y ejerce una selección desfavorable con los individuos promedio y con los individuos situados en el extremo opuesto. Por ejemplo, la selección direccional puede favorecer el tamaño pequeño y seleccionar desfavorablemente entre los individuos promedio y grandes de una población. 71 Variación genética en poblaciones La selección influye en las poblaciones de tres formas 2. La selección estabilizadora favorece a los individuos con el valor promedio de una característica (por ejemplo, cuerpo de tamaño mediano) y ejerce una selección desfavorable entre individuos con valores extremos. 3. La selección disruptiva favorece a los individuos en ambos extremos de una característica (por ejemplo, cuerpos de tamaño grande y pequeño), y ejerce una selección desfavorable entre individuos con valores intermedios. 72 36  12/9/2024 73 Variación genética en poblaciones Polimorfismo genético: Los polimorfismos genéticos son variantes del genoma que aparecen por mutaciones en algunos individuos. Se transmiten a la descendencia y adquieren cierta frecuencia en la población tras múltiples generaciones. Se ha estimado que hay una variante en cada 1.000 pares de bases de los 3.000 millones que configuran el genoma humano. 74 37  12/9/2024 Variación genética en poblaciones Polimorfismo genético: Los polimorfismos son la base de la evolución y los que se consolidan, bien pueden ser silentes o proporcionar ventajas a los individuos, aunque también pueden contribuir a causar enfermedades. Mantenimiento de dos o más alelos de un gen a alta frecuencia en una población. Debido a que cada alelo se ve favorecido por una fuerza selectiva separada. 75 Variación genética en poblaciones Polimorfismo equilibrado: Puede surgir en entornos que favorecen a individuos heterocigotos. Ej: gen que codifica la cadena beta globina de la hemoglobina. HbA es el alelo normal, HbS tiene una mutación que causa anemia falciforme en homocigotos. A pesar de ser dañino el alelo HbS persiste con una frecuencia muy alta en algunas poblaciones humanas. Los alelos HbA y HbS son codominantes por lo que las personas heterocigotas producen hemoglobina normal y falciforme. 76 38  12/9/2024 77 Variación genética en poblaciones Variación geográfica: Variación geográfica significa diferencias genéticas en poblaciones de diferentes lugares. Esto es causado por la selección natural o la deriva genética. 78 39