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9. GENÉTICA EVOLUTIVA
Las mutaciones son la fuente de la
variabilidad genética, y la variabilidad es la base de la evolución. Los seres vivos
evolucionan porque son capaces de sobrevivir a los cambios en su medio, bien porque sea el medio
el que cambie, o porque los seres vivos se desplacen a otros lugares
donde el medio sea diferente.
Los seres vivos poseen alelos que les posibilitan el desarrollo de determinados caracteres. Son esos caracteres los que harán que un individuo viva mejor y se reproduzca, o viva peor y no deje descendientes. Si deja descendientes
está perpetuando sus alelos, si no los deja, sus alelos terminarán por extinguirse. Esta es la base de la
selección natural: se seleccionan aquellos individuos cuyos caracteres les permiten estar mejor adaptados a su medio, pero lo que en realidad se está seleccionando son las combinaciones genéticas más favorables
que se transmitirán a la siguiente generación a través de sus descendientes.
La genética evolutiva o
genética de poblaciones, es la ciencia que estudia cómo se distribuyen los alelos en las poblaciones de organismos y de
una generación a otra. El fundamento de esta ciencia se encuentra en los trabajos del matemático inglés Godfrey H. Hardy y del
obstetra alemán Wilhelm Weinberg, quienes en 1908 formularon por separado lo que ahora se conoce como la ley de Hardy-Weinberg:
En una población de elevado número de individuos, con reproducción aleatoria
entre ellos y sin que actúe ninguna fuerza evolutiva, las proporciones de los alelos de
un gen se mantienen estables, generación tras generación.
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Si en una población determinada existe un gen con dos alelos (A y a) y si la frecuencia
con las que se presentan esos alelos son p y q (FRECUENCIAS GÉNICAS) de tal manera que p + q = 1. Si,
además, el apareamiento se produce de forma aleatoria y no se dan mutaciones, ni existe selección natural
y el número de individuos de la población es elevado y constante, entonces en la siguiente generación la
frecuencia de los tres genotipos AA, Aa y aa será p2, 2pq y q2 (FRECUENCIAS GENOTÍPICAS), respectivamente.
P
AA
Aa
aa
Frecuencias genotípicas
p2
2pq
q2
En la F1 habrá p2 + ½ (2pq) alelos "A" y q2 + ½ (2pq) alelos "a", es decir:
Frecuencia de "A" en F1 ==> p' = p2 + pq = p (p+q) = p
Frecuencia de "a" en F1 ==> q' = q2 + pq = q (p+q) = q
Por tanto, como se mantienen constantes las frecuencias génicas y no hay ningún cambio, la población está en equilibrio= EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG.
Este equilibrio es teórico, no existe en la naturaleza porque nunca se cumplen las condiciones
ideales. Siempre actúan lo que llamamos las FUERZAS EVOLUTIVAS, que son factores que alteran las
frecuencias de los alelos (frecuencias génicas) y por tanto también las de los genotipos (frecuencias
genotípicas). Estas fuerzas evolutivas son:
- Las mutaciones: Crean alelos nuevos a partir de alelos preexistentes.
- Las migraciones: Alteran las frecuencias de los alelos de una población al mezclarse sus individuos con los de otra población diferente.
- La deriva genética: Es un proceso aleatorio que permite el aumento de un alelo sobre otro en poblaciones pequeñas por un proceso puramente de azar al ser un muestreo pequeño. Si tenemos una población de 1000
individuos y uno tiene el alelo recesivo "a" la probabilidad de que ese alelo pase a la siguiente generación será diez veces menor que si la población es de 100 individuos; y 100 veces menor que si la población es de sólo 10 individuos.
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La selección natural: Es un proceso por el que un individuo que está mejor adaptado a un medio determinado se reproduce más y mejor, dejando más descendientes. Este parámetro se mide por el aumento de la cantidad de descendientes (= EFICACIA BIOLÓGICA) que una pareja de individuos es
capaz de dejar a la siguiente
generación.
- Falta de panmixia:
Sucede cuando no todos los
individuos reproductores de
una población tienen las
misma posibilidades para
reproducirse, por la razón
que sea. Por ejemplo, lo
normal es que en los animales sólo se reproduzcan ciertos machos, los más fuertes, o más ágiles o de plumaje más vistoso, etc.
Generalmente las poblaciones son pequeñas y soportan migraciones, no se reproducen todos los individuos,
existen mutaciones y actúa la selección natural. Por estos motivos de una generación a otra varían las frecuencias
génicas de tal manera que la tendencia es a fijar un alelo, es decir, a conseguir que la proporción de un alelo sea
1, y la del otro alelo sea 0.
En realidad esto es también imposible de conseguir por las mismas razones, es decir, porque las fuerzas evolutivas
siguen actuando, siguen apareciendo nuevos alelos por mutación, varía el número de individuos y unos se reproducen
más que otros, cambia el medio en que viven los seres vivos, etc.
Sobre todo esto actúa la selección natural, favoreciendo unos fenotipos, por lo que a la larga favorece unos genotipos
determinados y por tanto a un alelo concreto: por ejemplo, si el fenotipo del homocigoto dominante es el mejor adaptado,
la selección favorecerá la reproducción de estos individuos, impidiendo la de los recesivos, con lo que se consigue que
el alelo dominante se haga más abundante mientras que el recesivo tenderá a desaparecer. Otras veces es el heterocigótico
el que sobrevive mejor que cualquiera de los homocigóticos (ventaja heterocigótica).
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