Cobertura de apuestas (biología)


La cobertura de apuestas biológicas ocurre cuando los organismos sufren una menor aptitud en sus condiciones típicas a cambio de una mayor aptitud en condiciones estresantes. La cobertura de apuesta biológica se propuso originalmente para explicar la observación de un banco de semillas , o un reservorio de semillas no germinadas en el suelo. [1] Por ejemplo, la aptitud de una planta anual se maximiza para ese año si todas sus semillas germinan. Sin embargo, si ocurre una sequía que mata las plantas germinadas, pero no las semillas no germinadas, las plantas con semillas restantes en el banco de semillas tendrán una ventaja de aptitud. Por lo tanto, puede ser ventajoso para las plantas "cubrir sus apuestas" en caso de sequía produciendo algunas semillas que germinen inmediatamente y otras semillas que permanezcan latentes. Otros ejemplos de cobertura de apuestas biológicas incluyen el apareamiento múltiple de hembras , [2] el comportamiento de búsqueda de alimento en los abejorros , [3] el almacenamiento de nutrientes en los rizobios , [4] y la persistencia bacteriana en presencia de antibióticos. [5]

Hay tres categorías (estrategias) de cobertura de apuestas: cobertura de apuestas "conservadora", cobertura de apuestas "diversificada" y "lanzamiento de moneda adaptativo".

En la cobertura de apuestas conservadoras, los individuos reducen su aptitud física esperada a cambio de una menor variación en la aptitud física. La idea de esta estrategia es que un organismo "siempre vaya a lo seguro" utilizando la misma estrategia exitosa de bajo riesgo independientemente de las condiciones ambientales. [6] Un ejemplo de esto sería un organismo que produce nidadas con un tamaño de huevo constante que puede no ser óptimo para ninguna condición ambiental, pero que da como resultado la variación general más baja. [6]

A diferencia de la cobertura de apuestas conservadoras, la cobertura de apuestas diversificadas ocurre cuando los individuos reducen su aptitud física esperada en un año determinado y al mismo tiempo aumentan la varianza de supervivencia entre los descendientes. Esta estrategia utiliza la idea de no "poner todos los huevos en una canasta". [6] Las personas que implementan esta estrategia en realidad invierten en varias estrategias diferentes a la vez, lo que resulta en una baja variación en el éxito a largo plazo. Esto podría demostrarse con una nidada de huevos de diferentes tamaños, cada uno óptimo para un entorno potencial de la descendencia. Si bien esto significa que la descendencia especializada en otro entorno tiene menos probabilidades de sobrevivir hasta la edad adulta, también protege contra la posibilidad de que ninguna descendencia sobreviva hasta el próximo año. [6]

Un individuo que usa este tipo de cobertura de apuestas elige qué estrategia usar en función de una predicción de cómo será el entorno. Los organismos que utilizan esta forma de cobertura de apuestas hacen estas predicciones y seleccionan estrategias anualmente. Por ejemplo, un organismo puede producir puestas de diferentes tamaños de huevos de un año a otro, aumentando la variación en el éxito de la descendencia entre puestas. [6] A diferencia de las estrategias de cobertura de apuestas conservadoras y diversificadas, el lanzamiento adaptativo de monedas no se preocupa por minimizar la variación en la aptitud entre años.

Para determinar si se favorece un alelo de cobertura de apuestas, se debe comparar la aptitud a largo plazo de cada alelo. Particularmente en entornos altamente variables donde es probable que evolucione la cobertura de apuestas, la aptitud a largo plazo se mide mejor utilizando la media geométrica , [7] que es multiplicativa en lugar de aditiva como la media aritmética . La media geométrica es muy sensible a valores pequeños. Incluso las ocurrencias raras de aptitud cero para un genotipo dan como resultado que tenga una media geométrica esperada de cero. Esto lo hace apropiado para circunstancias en las que un solo genotipo puede tener una aptitud variable según las circunstancias ambientales.


La variación en el tamaño del huevo es un ejemplo de cobertura de apuestas. La aptitud puede maximizarse produciendo muchos huevos pequeños y, por lo tanto, muchas crías. Sin embargo, los huevos más grandes pueden ayudar a las crías a sobrevivir en condiciones estresantes. La producción de una variedad de tamaños de huevos puede garantizar que algunas crías sobrevivan a condiciones estresantes y que muchas crías se produzcan en buenas condiciones.
La evolución de un alelo que es perjudicial en un entorno normal (blanco) pero ventajoso en un entorno alternativo (gris). El alelo de cobertura de apuestas surge dos veces debido a la mutación. La primera aparición se pierde antes de que cambie el entorno, pero el segundo mutante alcanza la fijación debido a la presencia del entorno alternativo.
Dependiendo de la probabilidad de un mal año, cualquier estrategia puede ser la más efectiva.
Gráfico que representa la aptitud relativa de las estrategias que se muestran en la tabla en función de la probabilidad de un mal año. Tenga en cuenta que cualquier estrategia puede ser la más adecuada en función de este valor.