La capacidad de evolución se define como la capacidad de un sistema para la evolución adaptativa . La capacidad de evolución es la capacidad de una población de organismos para no solo generar diversidad genética , sino también para generar diversidad genética adaptativa y, por lo tanto, evolucionar a través de la selección natural . [1] [2] [3]
Para que un organismo biológico evolucione por selección natural, debe haber una cierta probabilidad mínima de que las nuevas variantes hereditarias sean beneficiosas. Se espera que las mutaciones aleatorias , a menos que ocurran en secuencias de ADN sin función , sean principalmente perjudiciales. Las mutaciones beneficiosas son siempre raras, pero si son demasiado raras, la adaptación no puede ocurrir. Los primeros esfuerzos fallidos para desarrollar programas de computadora mediante mutación y selección aleatorias [4] mostraron que la capacidad de evolución no es un hecho, sino que depende de la representación del programa como una estructura de datos, porque esto determina cómo los cambios en el programa se relacionan con los cambios en su comportamiento. . [5] De manera análoga, la capacidad de evolución de los organismos depende de sumapa genotipo-fenotipo . [6] Esto significa que los genomas están estructurados de manera que es más probable que se produzcan cambios beneficiosos. Esto se ha tomado como evidencia de que la evolución ha creado no solo organismos más aptos, sino poblaciones de organismos que son más capaces de evolucionar.
Andreas Wagner [7] describe dos definiciones de capacidad de evolución. Según la primera definición, un sistema biológico es evolutivo:
Por ejemplo, considere una enzima con múltiples alelos en la población. Cada alelo cataliza la misma reacción, pero con un nivel de actividad diferente. Sin embargo, incluso después de millones de años de evolución, explorando muchas secuencias con funciones similares, es posible que no exista ninguna mutación que le dé a esta enzima la capacidad de catalizar una reacción diferente. Por tanto, aunque la actividad de la enzima puede evolucionar en el primer sentido, eso no significa que la función de la enzima pueda evolucionar en el segundo sentido. Sin embargo, todo sistema evolutivo en el segundo sentido también debe ser evolutivo en el primero.
Pigliucci [8] reconoce tres clases de definición, dependiendo de la escala de tiempo. El primero corresponde al primero de Wagner y representa las escalas de tiempo muy cortas que describe la genética cuantitativa . [9] [10] Él divide la segunda definición de Wagner en dos categorías, una que representa las escalas de tiempo intermedias que se pueden estudiar usando genética de poblaciones , y otra que representa innovaciones de forma extremadamente raras a largo plazo.
La segunda definición de Pigliucci de capacidad de evolución incluye el concepto cuantitativo de evolución de Altenberg [3] , que no es un número único, sino la cola superior completa de la distribución de aptitud de la descendencia producida por la población. Esta cantidad se consideró una propiedad "local" del estado instantáneo de una población, y su integración sobre la trayectoria evolutiva de la población, y sobre muchas poblaciones posibles, sería necesaria para dar una medida más global de la capacidad de evolución.