El modelo de Bateson-Dobzhansky-Muller , [1] también conocido como modelo de Dobzhansky-Muller , es un modelo de la evolución de la incompatibilidad genética, importante para comprender la evolución del aislamiento reproductivo durante la especiación y el papel de la selección natural en su realización. La teoría fue descrita por primera vez por William Bateson en 1909, [2] luego descrita de forma independiente por Theodosius Dobzhansky en 1934, [3] y posteriormente elaborada en diferentes formas por Herman Muller , H. Allen Orr y Sergey Gavrilets. [4]
El modelo de Dobzhansky-Muller describe las interacciones epistáticas negativas que ocurren entre genes con una historia evolutiva diferente. [1] [5] Estas incompatibilidades genéticas pueden ocurrir cuando las poblaciones se hibridan . Cuando dos poblaciones divergen de un ancestro común y se aíslan entre sí, lo que significa que no hay mestizaje entre las dos, las mutaciones pueden acumularse en ambas poblaciones. Estos cambios representan cambios evolutivos en las poblaciones. Cuando las poblaciones se reintroducen entre sí, estos genes divergentes pueden interactuar entre sí en las especies de hibridación. [6] [7]
Por ejemplo, una especie ancestral tiene los alelos ayb fijos en su población, lo que da como resultado que todos los individuos tengan el genotipo aabb . Cuando dos poblaciones descendientes se separan entre sí y cada una sufre varias mutaciones, el alelo A puede aparecer en una población, mientras que el alelo B aparece en la segunda población. Cuando las dos poblaciones comienzan a hibridar, los genotipos AAbb y aaBB se hibridan entre sí dando como resultado AaBb (figura 1). Se introducen interacciones entre A y B que nunca antes habían ocurrido. Estos dos alelos pueden resultar incompatibles, que son las incompatibilidades Dobzhansky-Muller. [5] El modelo establece que la incompatibilidad genética probablemente se desarrolle mediante la fijación alternativa de dos o más loci en lugar de solo uno, de modo que cuando se produce la hibridación, es la primera vez que algunos de los alelos coexisten en el mismo individuo. . [8]
Las incompatibilidades Dobzhansky-Muller pueden resultar de diferencias puramente aleatorias, neutrales o no seleccionadas entre las poblaciones. También pueden ser impulsados por la selección natural de al menos dos formas. Cuando dos poblaciones divergen entre sí y se encuentran con entornos nuevos (y diferentes), pueden adaptarse a estos entornos. Estas adaptaciones pueden resultar en esterilidad híbrida como efecto secundario. Los genes que han surgido para adaptarse a diferentes entornos ecológicos pueden causar incompatibilidades híbridas. Una segunda forma es cuando las dos poblaciones divergentes se adaptan a un entorno igual o similar, pero lo hacen de una manera genéticamente diferente. Esto puede resultar en que las poblaciones tengan diferentes genotipos, lo que puede causar incompatibilidades Dobzhansky-Muller. [9]
Los genes que son incompatibles según el modelo de Dobzhansky-Muller requieren tres criterios. 1. El gen reduce la aptitud del híbrido, 2. El gen ha divergido funcionalmente en cada una de las especies de hibridación y, 3. La incompatibilidad híbrida solo está presente en combinación con un gen asociado. [6] Si los genes son realmente incompatibles también depende de si los genes son dominantes o recesivos. La incompatibilidad solo ocurrirá si se expresan ambos alelos y no si uno es recesivo. [5]
Los cambios genéticos que se acumulan cuando las poblaciones divergen de un ancestro común no disminuirán gravemente la viabilidad o la fertilidad porque la selección natural influye en estos alelos fuertemente deletéreos . Sin embargo, la selección natural no puede actuar cuando los alelos nunca han ocurrido juntos, como lo haría en el genoma de un híbrido. [10] Por lo tanto, es posible que cuando estos alelos interactúen, estos alelos resulten incompatibles. Un gen incompatible evita que las poblaciones se hibriden con éxito. Por tanto, estas incompatibilidades Dobzhansky-Muller también pueden aumentar la posibilidad de especiación . [11]
Ciertos patrones en las incompatibilidades Dobzhansky-Muller pueden proporcionar información sobre modos de divergencia. Por ejemplo, si la divergencia se debe a diferentes presiones de selección, lo que hace que actúe la selección natural o una deriva genética aleatoria . [12] Por lo tanto, las incompatibilidades Dobzhansky-Muller también pueden proporcionar información sobre el tiempo y el tipo de divergencia que puede ayudar en los estudios filogenéticos .
Referencias
- ↑ a b Orr HA (diciembre de 1996). "Dobzhansky, Bateson y la genética de la especiación" . Genética . 144 (4): 1331–5. PMC 1207686 . PMID 8978022 .
- ^ Bateson W. (1909). Seward AC (ed.). "Herencia y variación en luces modernas". Darwin y la ciencia moderna : 85-101. doi : 10.1017 / cbo9780511693953.007 . ISBN 9780511693953.
- ^ Dobzhansky T (1934). "Estudios de Esterilidad Híbrida. I. Espermatogénesis en Drosophila pseudoobscura pura e híbrida " . Zeitschrift für Zellforschung und mikroskopische Anatomie . 21 (2): 169-221. doi : 10.1007 / bf00374056 . S2CID 35083936 . Archivado desde el original el 27 de marzo de 2012.
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