Selección de fecundidad
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La selección de fecundidad , también conocida como selección de fertilidad , es la ventaja de aptitud que resulta de la preferencia de rasgos que aumentan el número de descendientes (es decir, fecundidad ). [1] Charles Darwin formuló la teoría de la selección de fecundidad entre 1871 y 1874 para explicar la evolución generalizada del dimorfismo de tamaño sexual (SSD) sesgado por las hembras, donde las hembras eran más grandes que los machos. [2]
Junto con las teorías de la selección natural y la selección sexual , la selección de la fecundidad es un componente fundamental de la teoría moderna de la selección darwiniana. La selección de la fecundidad es distinta [3] en que el gran tamaño de las hembras se relaciona con la capacidad de albergar más crías y una mayor capacidad de almacenamiento de energía para invertir en la reproducción. La teoría de la selección de fecundidad de Darwin predice lo siguiente: [1]
- La fecundidad depende de la variación en el tamaño de la hembra, que se asocia con la aptitud.
- Una fuerte selección de fecundidad favorece el gran tamaño de las hembras, lo que crea un dimorfismo asimétrico del tamaño sexual sesgado por las hembras.
Aunque la selección sexual y la selección de la fecundidad son distintas, aún puede ser difícil interpretar si el dimorfismo sexual en la naturaleza se debe a la selección de la fecundidad oa la selección sexual. [4] [5] Ejemplos de selección de fecundidad en la naturaleza incluyen plantas con flores de autoincompatibilidad , donde el polen de algunas parejas potenciales no son efectivas para formar semillas, [6] así como especies de aves, lagartos, moscas y mariposas y polillas que se extienden a lo largo de un gradiente ecológico. [7] [8] [9] [10]
Regla de Moreau-Lack
Moreau (1944) sugirió que en ambientes más estacionales o latitudes más altas, la fecundidad depende de una alta mortalidad. [11] Lack (1954) sugirió que la disponibilidad y el manejo diferenciales de alimentos entre latitudes desempeñan un papel en la aptitud de la descendencia y los padres. [12] Lack también destacó que es una ventaja tener más oportunidades para que los padres recolecten alimentos debido a un aumento en la duración del día hacia los polos. Esto significa que las altitudes moderadamente más altas proporcionan condiciones más exitosas para producir más descendencia. Sin embargo, las jornadas extremas (es decir, en los polos) pueden actuar en contra de la supervivencia de los padres, ya que la búsqueda repetitiva de alimentos agotaría a los padres.
En conjunto, la regla de Moreau-Lack plantea la hipótesis de que la fecundidad aumenta al aumentar la latitud. [1] La evidencia que apoya y pone en duda esta afirmación ha llevado a la consolidación de otras predicciones, que pueden explicar mejor la regla de Moreau-Lack.
La estacionalidad y la hipótesis de Ashmole
Ashmole (1963) sugirió que la fecundidad (de aves) depende de los patrones de estacionalidad. [13] Las diferencias de disponibilidad de alimentos entre estaciones son mayores en latitudes más altas, por lo que se prevé que las aves experimenten una baja supervivencia durante el invierno debido a los recursos limitados. Esta disminución de la población puede ser ventajosa para los supervivientes, ya que hay más alimentos disponibles para la próxima temporada de reproducción. Esto conduce a una mejora de la energía cuando se invierte en fitness como resultado de una mayor fecundidad. [1] [13] Por lo tanto, la hipótesis de Ashmole depende de la disponibilidad de recursos como factor de fecundidad. [1]
Diferencias en la depredación de nidos
Las áreas con depredación severa de nidos tienden a ser las de grandes nidadas / camadas, especialmente en los trópicos, [1] ya que son más notorias para los depredadores (cuidado parental frecuente, crías más ruidosas [14] [15] [16] ). Esta presión de depredación puede llevar a la selección de múltiples nidos de menor tamaño, con menor tiempo de desarrollo.
Una crítica de esta hipótesis es que asume indirectamente que estos depredadores de nidos están orientados visualmente, sin embargo, también pueden estar orientados químicamente, con sentidos olfativos elevados.
Hipótesis de la duración de la temporada de reproducción (LBS)
Las poblaciones en latitudes más altas experimentan una estacionalidad creciente y estaciones cálidas más cortas. Como resultado, estas poblaciones tienen más posibilidades de tener múltiples episodios reproductivos. [1] La selección de fecundidad intensa depende de la duración de la temporada de reproducción (LBS). Los factores que pueden retrasar el LBS o el inicio de la temporada de reproducción son la capa de nieve o el retraso en el crecimiento de los alimentos, lo que, a su vez, minimiza la posibilidad de que estas poblaciones se reproduzcan.
Las largas temporadas de reproducción hacia los trópicos favorecen las nidadas más pequeñas, ya que las hembras pueden equilibrar la energía reservada para la reproducción y el riesgo de depredación. [1] [16] La selección de la fecundidad actúa favoreciendo la reproducción temprana y un mayor tamaño de nidada en especies que se reproducen con frecuencia. La tendencia contraria se observa en poblaciones que se reproducen con menor frecuencia, donde se favorece la reproducción retardada.
La hipótesis de la 'estrategia de cobertura de apuestas'
La fecundidad total por año depende de la duración de la temporada de reproducción (LBS), que también determina el número de episodios de reproducción. Además, la fecundidad total también depende de la depredación de nidos, ya que describe la supervivencia diferencial en una variedad de poblaciones. [1] [17] Cuando la comida es limitada, la temporada de reproducción es larga y la depredación de nidos es intensa, la selección tiende a favorecer una estrategia de "cobertura de apuestas", donde el riesgo de depredación se distribuye entre muchas nidadas más pequeñas. Esto significa que el éxito del número de crías depende de si son grandes o no. La estrategia sugiere que menos nidadas, pero más grandes, en latitudes más altas son el resultado de la estacionalidad de los alimentos, la depredación de nidos y LBS.
En naturaleza
Los hallazgos a continuación se basan en estudios de investigación individuales.
Aves del hemisferio sur y norte
Se ha asumido que los padres de menos descendientes, con una alta probabilidad de supervivencia adulta, deberían permitir un menor riesgo para ellos mismos. Aunque esto compromete a sus crías, la aptitud general de sus crías se reduce, lo cual es una estrategia para invertir en producir más crías en el futuro. Se encontró que dentro de las regiones y entre ellas, existe una correlación negativa entre el tamaño de la nidada y la supervivencia de los adultos. Los padres del hemisferio sur se inclinaban a reducir el riesgo de mortalidad para ellos mismos, incluso a costa de su descendencia, mientras que los padres del norte experimentaban un mayor riesgo para ellos mismos al reducir el riesgo para su descendencia. [8]
Lagarto Liolaemus
Las especies de Liolaemus se extienden desde el desierto de Atacama hasta las selvas tropicales australes y la Patagonia , y en una amplia gama de altitudes. Debido a la radiación, las estrategias del ciclo de vida se han diversificado dentro de este género. [9] A su vez, se encontró que el aumento de la fecundidad no conduce a SSD sesgado hacia las mujeres, que tampoco se ve afectado por la elevación de la latitud.
Drosophila melanogaster
En las líneas de D. melanogaster seleccionadas por su mayor fecundidad (es decir, más huevos puestos durante un período de 18 horas), las hembras experimentaron un aumento en el ancho del tórax y el abdomen que los machos. [10] En general, la SSD aumentó con la selección para aumentar la fecundidad. Estos resultados apoyan la hipótesis de que, en respuesta a la selección de fecundidad, la SSD puede evolucionar rápidamente. [10]
Especies de polillas y mariposas lepidópteros
La SSD con sesgo femenino en muchas especies de lepidópteros se inicia durante su período de desarrollo. Dado que las hembras de esta especie, como en muchas otras especies, reservan sus recursos larvarios para la reproducción, la fecundidad depende del mayor tamaño (hembra). De esta manera, las hembras más grandes pueden mejorar su fecundidad y su supervivencia al tener múltiples parejas. [7]
Otros tipos de selección
La selección natural se define como la supervivencia y / o reproducción diferencial de los organismos en función de sus atributos físicos, donde su 'aptitud' es la capacidad de adaptarse al medio ambiente y producir más descendencia (fértil). [18] Los rasgos que contribuyen a la supervivencia o reproducción de la descendencia tienen una mayor probabilidad de expresarse en la población. [19]
La selección sexual actúa para refinar los fenotipos sexuales secundarios (es decir, no genitales), como las diferencias morfológicas entre machos y hembras (dimorfismo sexual), o incluso diferencias entre especies del mismo sexo. [18] Como refinamiento de la teoría de la selección de Darwin, Trivers (1974) observó que: [18] [20]
- Las hembras son el sexo limitante e invierten más en descendencia que los machos
- Debido a que los machos tienden a estar en exceso, los machos tienden a desarrollar adornos para atraer parejas ( elección femenina ), además de competir con otros machos.
Ver también
- Fecundidad
- Teoría de la selección R / K
Referencias
- ^ a b c d e f g h i Pincheira-Donoso, D. y Hunt, J. Teoría de la selección de la fecundidad: conceptos y evidencia. Biological Reviews 92 , 341-356 (2017).
- ↑ Darwin, C. (1874). Descenso del hombre y selección en relación al sexo (Segunda ed.). Londres: Murray.
- ^ Clegg, MT; Allard, RW (1973). "Viabilidad versus selección de fecundidad en la avena silvestre delgada, Avena barbata L.". Ciencia . 181 (4100): 667–668. Código Bibliográfico : 1973Sci ... 181..667C . doi : 10.1126 / science.181.4100.667 . PMID 17736981 . S2CID 44490693 .
- ^ Olsson, Mats; Brilla, Richard; Wapstra, Erik; Ujvari, Beata; Madsen, Thomas (julio de 2002). "Dimorfismo sexual en la forma del cuerpo de lagarto: los roles de la selección sexual y la selección de la fecundidad" (PDF) . Evolución . 56 (7): 1538-1542. doi : 10.1111 / j.0014-3820.2002.tb01464.x . PMID 12206252 .
- ^ Serrano-Meneses, Martín-Alejandro; Székely, Tamás (junio de 2006). "Dimorfismo de tamaño sexual en aves marinas: selección sexual, selección de fecundidad y utilización diferencial de nichos". Oikos . 113 (3): 385–394. doi : 10.1111 / j.0030-1299.2006.14246.x .
- ↑ Vekemans, X .; Schierup, MH; Christiansen, FB (1998), "Disponibilidad de pareja y selección de fecundidad en sistemas de autoincompatibilidad multialélica en plantas", Evolution , 52 (1): 19-29, doi : 10.2307 / 2410916 , JSTOR 2410916 , PMID 28568138 Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ a b Allen, CE. et. Alabama. Evolución del dimorfismo sexual en los lepidópteros. Revisiones anuales de entomología 56 , 445-464 (2011)
- ^ a b Ghalambor, CK. y Martin, TE. Compensaciones entre fecundidad y supervivencia y asunción de riesgos por parte de los padres en las aves. Science 292 (5516), 494 - 497 (2001).
- ^ a b Pinchiera-Donoso, D., Tregenza, T. La selección de la fecundidad y la evolución de la producción reproductiva y el tamaño corporal específico del sexo en la radiación adaptativa del lagarto Liolaemus . Biología evolutiva 38 : 197-207 (2011).
- ^ a b c Reeve, JP. y Fairbairn, DJ. Cambio en el dimoprismo de tamaño sexual como respuesta correlacionada a la selección sobre la fecundidad. Heredity 83 , 697 - 706 (1999).
- ^ Moreau, RE. Tamaño de nidada: estudio comparativo, con especial referencia a las aves africanas. Ibis 86 , 286-347 (1944)
- ^ Falta, D. La regulación natural del número de animales. Prensa de Clarendon, Oxford (1954)
- ^ a b Ashmole, NP. La regulación del número de aves oceánicas tropicales. Ibis 103b , 458-473 (1963)
- ^ Slagsvold, T. Variación del tamaño de la nidada en aves paseriformes: la hipótesis de la depredación de nidos. Oecologia 54 , 159 - 169 (1982).
- ^ Slagsvold, T. Variación del tamaño de la nidada en aves en relación con la depredación de nidos: sobre el costo de reproducción. Journal of Animal Ecology 53 , 945-953 (1984).
- ^ a b Skutch, AF. ¿Las aves tropicales crían tantas crías como pueden alimentar? Ibis 91 , 430-455 (1949).
- ^ Griebeler, EM. et. Alabama. Evolución del tamaño de las nidadas de aves a lo largo de gradientes latitudinales: ¿Importan la estacionalidad, la depredación de nidos o la duración de la temporada de reproducción? Revista de Biología Evolutiva 23 , 888-901 (2010).
- ^ a b c "Introducción a la selección natural y sexual" Archivado el 24 de junio de 2010 en la Wayback Machine . bio.research.ucsc.edu . Consultado el 29 de marzo de 2018.
- ^ "Selección natural" . evolution.berkeley.edu . Consultado el 29 de marzo de 2018.
- ^ Trivers, RL. Conflicto entre padres e hijos. Biología integrativa y comparada 14 (1), 249-264 (1974).
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