Selección Natural o Azar

Selección Natural o Azar

RESUMEN

En este trabajo se pretende llevar a cabo un estudio sobre la evolución mediante un sencillo experimento realizado en un laboratorio con poblaciones de gominolas. Se consideran tres generaciones de gominolas y se analiza qué ocurre en el paso de una a otra. Los posibles cambios en las frecuencias alélicas nos permiten observar si se cumple o no el equilibrio Hardy- Weinberg.

El modelo experimental que se plantea sugiere una evolución de la población por mecanismos de selección natural y deriva génica, ya que el proceso de depredación sufrido por la población de gominolas lo realizan personas. De esto deriva la posibilidad de que algunos fenotipos de gominolas tengan mayor probabilidad de supervivencia relacionándola con un mayor éxito reproductivo.

En nuestro experimento, las gominolas son individuos diploides, hermafroditas, con reproducción sexual y fecundación externa, para que de esta manera sea más sencillo cumplir los requisitos del equilibrio Hardy- Weinberg. Tampoco hay mutaciones ni migración entre poblaciones así como tampoco consideramos una población infinita, sino poblaciones de 50 gominolas. Además, para reducir el efecto de la deriva génica, los gametos que pasan a la siguiente generación son siempre proporcionales a las frecuencias alélicas tras la selección.

En este experimento, la herencia considerada para los alelos presentes es codominante, siendo  los homocigóticos azules (B1B1) y verdes (B2B2) , y el heterocigótico amarillo (B1B2) .

Palabras clave: Evolución, generación, frecuencia alélica, selección natural, deriva génica, población, fenotipo, equilibrio Hardy – Weinberg y codominancia.

INTRODUCCIÓN

La palabra “evolución” fue introducida por Charles Bonnet en la ciencia [1]. Se define como el proceso por el cual los organismos modernos derivan de ancestros. La evolución es la responsable de la diversidad que observamos en el árbol de la vida, y sólo ocurre cuando hay cambios en la frecuencia genética de una población a lo largo del tiempo. Estos cambios en la frecuencia genética son heredables, pasan a las siguientes generaciones, y son obra de distintos mecanismos, los cuales son la mutación, la selección natural, la deriva genética, el apareamiento no aleatorio, la recombinación y la migración.
            Si bien no todos son mecanismos generadores de variabilidad, sí contribuyen al cambio entre generaciones, concepto que manejamos en este estudio. Si no se producen estos mecanismos entre una generación y la siguiente, se dice que las poblaciones están en equilibrio de Hardy-Weinberg.

De los anteriormente nombrados, los principales mecanismos que actúan en el experimento son la selección natural y la deriva génica.

Entendemos como selección natural el mecanismo por el cual el medio condiciona el tipo de organismos que sobreviven. La selección natural opera debido a que hay variedad genética en las poblaciones, y por lo tanto variedad fenotípica, sobre la cual el medio selecciona.

La deriva génica describe el proceso por el cual algunos organismos dejan tras de sí una mayor descendencia que otros de manera aleatoria, no porque presenten características ventajosas, lo cual la distingue de la selección natural.

Estos estudios sobre evolución, llevan desarrollándose desde Darwin y Lamarck. Autores como Goat & Grant en 1984 realizaron estudios sobre la microevolución analizando los diferentes picos de los pinzones.

Como trabajamos con el concepto de población (grupo de organismos que se cruzan entre sí, es decir, todos comparten un acervo genético), el fenómeno resultante que podemos llegar a observar es el de microevolución, el cambio en la frecuencia genética de la población.

Este trabajo pretende estudiar de qué manera se producen estos mecanismos y si influyen en el cambio entre poblaciones o si por el contrario se produce el equilibrio y son necesarios todos los mecanismos para que haya evolución [2].

MATERIAL Y MÉTODOS

Este experimento se realiza en el laboratorio de la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Edificio de Biología. Su diseño es simple, utilizando como material:

• “Población” de osos de gominola azucarados de tres colores (fenotipos): verde, azul y amarillo.
• Tres cajas de plástico.
• Una hoja de papel DIN-A 4 dividida en sesenta casillas.
• Guantes de látex.
• Un plato desechable de plástico.
• Bolsas de plástico con cierre hermético.

Para poder llevar a cabo el experimento y calcular el número de individuos que forman cada generación, hemos empleado las siguientes fórmulas:

1.  Frecuencias genotípicas si la población está en equilibrio:

Pre-selección:

Frecuencia (B2B2) = q2 = nº individuos verdes/ nº individuos totales

Frecuencia (B1B1)= (1- q)2= p2

Post-selección:

Frecuencia (B2B2) = q´2

Frecuencia (B1B2) = 2p´q´

Frecuencia (B1B1) = p´2

2. Frecuencias alélicas:

Pre-selección (a partir de las frecuencias genotípicas):

Frecuencia (B2B2)= q

Frecuencia (B1B1)= 1-q= p

Post-selección:

Frecuencia (B1B1)= p’= (p2∙WB1B1+ p∙q∙ωB1B2)/w = p∙ωB1B1/w

Frecuencia (B2B2)= q’ = (q2 ∙ ωB2B2 +p∙q ∙ ωB1B2)/w

3. Eficacias:

ω= número de individuos supervivientes / número individuos iniciales

w= p2ωAA + 2pq ωAa + q2ωaa

4. Coeficiente de selección:

ω=1-s        

5. Distribución utilizada:

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