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La "selección positiva" vuelve a dirigir aquí. Para una selección positiva de timocitos durante la maduración, consulte Timocitos .
Para conocer las teorías de la evolución dirigida por objetivos, consulte Ortogénesis .
Los diferentes tipos de selección genética: en cada gráfico, la variable del eje x es el tipo de rasgo fenotípico y la variable del eje y es la cantidad de organismos. El grupo A es la población original y el grupo B es la población después de la selección. El gráfico 1 muestra la selección direccional, en la que se favorece un único fenotipo extremo. El gráfico 2 muestra la selección estabilizadora, donde se favorece el fenotipo intermedio sobre los rasgos extremos. El gráfico 3 muestra la selección disruptiva, en la que se favorecen los fenotipos extremos sobre los intermedios.
Tres tipos de selección

En genética de poblaciones , la selección direccional o selección positiva es un modo de selección natural en el que se favorece un fenotipo extremo sobre otros fenotipos, lo que hace que la frecuencia de los alelos cambie con el tiempo en la dirección de ese fenotipo. En la selección direccional, el alelo ventajoso aumenta como consecuencia de las diferencias en la supervivencia y la reproducción entre diferentes fenotipos. Los aumentos son independientes del dominio del alelo, e incluso si el alelo es recesivo , eventualmente se fijará . [1]

La selección direccional fue descrita por primera vez por Charles Darwin en el libro Sobre el origen de las especies como una forma de selección natural. [2] Otros tipos de selección natural incluyen la selección estabilizadora y disruptiva . Cada tipo de selección contiene los mismos principios, pero es ligeramente diferente. La selección disruptiva favorece ambos fenotipos extremos, diferentes de uno extremo en la selección direccional. La selección estabilizadora favorece el fenotipo medio, lo que provoca la disminución de la variación en una población a lo largo del tiempo. [3]

Evidencia [ editar ]

La selección direccional ocurre con mayor frecuencia bajo cambios ambientales y cuando las poblaciones migran a nuevas áreas con diferentes presiones ambientales. La selección direccional permite cambios rápidos en la frecuencia de los alelos y juega un papel importante en la especiación. El análisis de los efectos de QTL se ha utilizado para examinar el impacto de la selección direccional en la diversificación fenotípica. Este análisis mostró que los loci genéticos que se correlacionan con la selección direccional fueron más altos de lo esperado; lo que significa que la selección direccional es una causa principal de la diversificación fenotípica, que conduce a la especiación. [4]

Métodos de detección [ editar ]

Existen diferentes pruebas estadísticas que se pueden ejecutar para probar la presencia de selección direccional en una población. Algunas de las pruebas incluyen la prueba del signo QTL, la prueba de la relación Ka / Ks y la prueba de la tasa relativa. La prueba del signo de QTL compara el número de QTL antagonistas con un modelo neutral y permite probar la selección direccional contra la deriva genética . [5] La prueba de relación Ka / Ks compara el número de sustituciones no sinónimos y sinónimos, y una relación mayor que 1 indica selección direccional. [6] La prueba de razón relativa analiza la acumulación de ventajas frente a un modelo neutral, pero necesita un árbol filogenético para la comparación. [7]

Ejemplos [ editar ]

Un ejemplo de selección direccional son los registros fósiles que muestran que el tamaño de los osos negros en Europa disminuyó durante los períodos interglaciares de las edades de hielo, pero aumentó durante cada período glacial. Otro ejemplo es el tamaño del pico en una población de pinzones . A lo largo de los años húmedos, las semillas pequeñas eran más comunes y había una cantidad tan grande de semillas pequeñas que los pinzones rara vez comían semillas grandes. Durante los años secos, ninguna de las semillas abundaba, pero las aves generalmente comían semillas más grandes. El cambio en la dieta de los pinzones afectó la profundidad de los picos de las aves en las generaciones futuras. Sus picos van desde grandes y duros hasta pequeños y lisos. [8]

Cíclidos africanos [ editar ]

Se sabe que los cíclidos africanos son algunos de los peces más diversos y evolucionaron extremadamente rápido. Estos peces evolucionaron dentro del mismo hábitat, pero tienen una variedad de morfologías , especialmente las relacionadas con la boca y la mandíbula. Albertson y col. 2003 probó esto cruzando dos especies de cíclidos africanos con morfologías bucales muy diferentes. El cruce entre Labeotropheus fuelleborni (boca subterminal para morder algas de las rocas) y Metriaclima zebra (boca terminal para alimentación por succión) permitió el mapeo de QTLafectando la morfología de la alimentación. Usando la prueba del signo QTL, se demostró que la evidencia definitiva probaba que la selección direccional estaba ocurriendo en el aparato de la mandíbula oral. Sin embargo, este no fue el caso del suspensorio o el cráneo (lo que sugiere una deriva genética o una selección estabilizadora). [9]

Salmón rojo [ editar ]

El salmón rojo es una de las muchas especies de peces que son anádromos . Los individuos migran a los mismos ríos en los que nacieron para reproducirse. Estas migraciones ocurren aproximadamente en la misma época todos los años, pero Quinn et al. 2007 muestra que el salmón rojo que se encuentra en las aguas de la bahía de Bristol en Alaska ha sido sometido recientemente a una selección direccional en el momento de la migración. En este estudio se observaron dos poblaciones de salmón rojo ( Egegik y Ugashik ). Datos de 1969-2003 proporcionados por el Departamento de Pesca y Caza de Alaskase dividieron en cinco conjuntos de siete años y se trazaron para la llegada promedio a la pesquería. Luego de analizar los datos se determinó que en ambas poblaciones la fecha promedio de migración era anterior y estaba pasando por selección direccional. La población de Egegik experimentó una selección más fuerte y cambió 4 días. Se cree que la temperatura del agua causa una fecha de migración más temprana, pero en este estudio no hubo una correlación estadísticamente significativa. El documento sugiere que la pesca puede ser un factor que impulse esta selección porque la pesca ocurre más en los últimos períodos de migración (especialmente en el distrito de Egegik), lo que impide que esos peces se reproduzcan. [10]

Impacto ecológico [ editar ]

La selección direccional puede conducir rápidamente a grandes cambios en las frecuencias de los alelos en una población. Debido a que la causa principal de la selección direccional son las presiones ambientales diferentes y cambiantes, los entornos que cambian rápidamente, como el cambio climático, pueden causar cambios drásticos dentro de las poblaciones.

Escala de tiempo [ editar ]

Por lo general, la selección direccional actúa con fuerza para ráfagas cortas y no se mantiene durante largos períodos de tiempo. [11] Si lo hiciera, una población podría enfrentarse a limitaciones biológicas de modo que ya no responda a la selección. Sin embargo, es posible que la selección direccional tarde mucho tiempo en encontrar incluso un óptimo local en un paisaje de fitness . [12] Un posible ejemplo de selección direccional a largo plazo es la tendencia de las proteínas a volverse más hidrófobas con el tiempo, [13] ya tener sus aminoácidos hidrófobos más intercalados a lo largo de la secuencia . [14]

Ver también [ editar ]

  • Evolución adaptativa en el genoma humano
  • Selección de equilibrio
  • Selección disruptiva
  • Búsqueda de alimento dependiente de la frecuencia por parte de los polinizadores
  • Selección negativa (selección natural)
  • Selección estabilizadora
  • Evolución de la polilla salpimentada
  • Selección fluctuante

Referencias [ editar ]

  1. ^ Molles, MC (2010). Conceptos y aplicaciones de la ecología . Aprendizaje superior de McGraw-Hill.
  2. ↑ Darwin, C (1859). Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida . Londres: John Murray.
  3. ^ Mitchell-Olds, Thomas; Willis, John H .; Goldstein, David B. (2007). "¿Qué procesos evolutivos influyen en la variación genética natural de los rasgos fenotípicos?". Nature Reviews Genética . Springer Nature. 8 (11): 845–856. doi : 10.1038 / nrg2207 . ISSN 1471-0056 . PMID 17943192 . S2CID 14914998 .   
  4. ^ Rieseberg, Loren H .; Widmer, Alex; Arntz, A. Michele; Burke, John M. (17 de septiembre de 2002). "La selección direccional es la causa principal de la diversificación fenotípica" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (19): 12242–5. Código Bibliográfico : 2002PNAS ... 9912242R . doi : 10.1073 / pnas.192360899 . PMC 129429 . PMID 12221290 .  
  5. ^ Orr, HA (1998). "Prueba de selección natural vs deriva genética en la evolución fenotípica utilizando datos de locus de rasgos cuantitativos" . Genética . 149 (4): 2099–2104. PMC 1460271 . PMID 9691061 .  
  6. ^ Hurst, Laurence D (2002). "La relación Ka / Ks: diagnóstico de la forma de evolución de la secuencia". Tendencias en Genética . Elsevier BV. 18 (9): 486–487. doi : 10.1016 / s0168-9525 (02) 02722-1 . ISSN 0168-9525 . PMID 12175810 .  
  7. ^ Creevey, Christopher J .; McInerney, James O. (2002). "Un algoritmo para la detección de selección positiva direccional y no direccional, neutralidad y selección negativa en secuencias de ADN codificantes de proteínas". Gene . Elsevier BV. 300 (1–2): 43–51. doi : 10.1016 / s0378-1119 (02) 01039-9 . ISSN 0378-1119 . PMID 12468084 .  
  8. ^ Campbell, Neil A .; Reece, Jane B. (2002). Biología (6ª ed.). Benjamin Cummings. págs. 450–451. ISBN 978-0-8053-6624-2.
  9. ^ Albertson, RC; Streelman, JT; Kocher, TD (18 de abril de 2003). "La selección direccional ha dado forma a las mandíbulas orales de los peces cíclidos del lago Malawi" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (9): 5252–5257. Código Bibliográfico : 2003PNAS..100.5252A . doi : 10.1073 / pnas.0930235100 . ISSN 0027-8424 . PMC 154331 . PMID 12704237 .   
  10. ^ Quinn, Thomas P .; Hodgson, Sayre; Flynn, Lucy; Hilborn, Ray; Rogers, Donald E. (2007). "Selección direccional por pesquerías y el momento de las migraciones de salmón rojo (Oncorhynchus Nerka)". Aplicaciones ecológicas . Wiley. 17 (3): 731–739. doi : 10.1890 / 06-0771 . ISSN 1051-0761 . PMID 17494392 .  
  11. ^ Hoekstra, ÉL; Hoekstra, JM; Berrigan, D .; Vignieri, SN; Hoang, A .; Hill, CE; Beerli, P .; Kingsolver, JG (24 de julio de 2001). "Fuerza y ​​tempo de la selección direccional en la naturaleza" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 98 (16): 9157–9160. Código Bibliográfico : 2001PNAS ... 98.9157H . doi : 10.1073 / pnas.161281098 . ISSN 0027-8424 . PMC 55389 . PMID 11470913 .   
  12. ^ Kaznatcheev, Artem (mayo de 2019). "Complejidad computacional como una restricción última de la evolución" . Genética . 212 (1): 245–265. doi : 10.1534 / genetics.119.302000 . PMC 6499524 . PMID 30833289 .  
  13. ^ Wilson, Benjamin A .; Foy, Scott G .; Neme, Rafik; Masel, Joanna (24 de abril de 2017). "Los genes jóvenes están muy desordenados, como predice la hipótesis de preadaptación del nacimiento de un gen de novo" (PDF) . Ecología y evolución de la naturaleza . 1 (6): 0146–146. doi : 10.1038 / s41559-017-0146 . hdl : 10150/627822 . PMC 5476217 . PMID 28642936 .   
  14. ^ Foy, Scott G .; Wilson, Benjamin A .; Bertram, Jason; Cordes, Matthew HJ; Masel, Joanna (abril de 2019). "Un cambio en la estrategia de evitación de la agregación marca una dirección a largo plazo para la evolución de las proteínas" . Genética . 211 (4): 1345-1355. doi : 10.1534 / genetics.118.301719 . PMC 6456324 . PMID 30692195 .  

Lectura adicional [ editar ]

  • Sabeti PC; et al. (2006). "Selección natural positiva en el linaje humano". Ciencia . 312 (5780): 1614–1620. Código Bibliográfico : 2006Sci ... 312.1614S . doi : 10.1126 / science.1124309 . PMID  16778047 . S2CID  10809290 .
  • Pickrell JK, Coop G, Novembre J, et al. (Mayo de 2009). "Señales de selección positiva reciente en una muestra mundial de poblaciones humanas" . Investigación del genoma . 19 (5): 826–837. doi : 10.1101 / gr.087577.108 . PMC  2675971 . PMID  19307593 .
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