La selección estabilizadora (que no debe confundirse con la selección negativa o purificadora [1] [2] ) es un tipo de selección natural en la que la media de la población se estabiliza en un valor de rasgo particular no extremo . Se cree que este es el mecanismo de acción más común para la selección natural porque la mayoría de los rasgos no parecen cambiar drásticamente con el tiempo. [3] La selección estabilizadora comúnmente usa la selección negativa (también conocida como selección purificadora) para seleccionar contra valores extremos del carácter. La selección estabilizadora es lo opuesto a la selección disruptiva. En lugar de favorecer a los individuos con fenotipos extremos, favorece las variantes intermedias. La selección estabilizadora tiende a eliminar los fenotipos más severos, lo que resulta en el éxito reproductivo de los fenotipos normales o promedio. [4] Esto significa que el fenotipo más común en la población se selecciona y continúa dominando en las generaciones futuras .
Historia
El biólogo evolucionista ruso Ivan Schmalhausen fundó la teoría de la selección estabilizadora, publicando un artículo en ruso titulado "La selección estabilizadora y su lugar entre los factores de la evolución" en 1941 y una monografía "Factores de la evolución: la teoría de la selección estabilizadora" en 1945. [ 5] [6]
Influencia en la estructura de la población
La selección estabilizadora provoca el estrechamiento de los fenotipos observados en una población. Esto se debe a que se seleccionan los fenotipos extremos, lo que reduce la supervivencia de los organismos con esos rasgos. Esto da como resultado una población que consta de menos fenotipos, y la mayoría de los rasgos representan el valor medio de la población. Este estrechamiento de fenotipos provoca una reducción de la diversidad genética en una población. [7] Mantener la variación genética es esencial para la supervivencia de una población porque es lo que les permite evolucionar con el tiempo. Para que una población se adapte a las condiciones ambientales cambiantes, debe tener suficiente diversidad genética para seleccionar nuevos rasgos a medida que se vuelven favorables. [8]
Analizando la selección estabilizadora
Hay cuatro tipos principales de datos que se utilizan para cuantificar la selección estabilizadora en una población. El primer tipo de datos es una estimación de la aptitud de diferentes fenotipos dentro de una sola generación. La cuantificación de la aptitud en una sola generación crea predicciones para el destino esperado de la selección. El segundo tipo de datos son los cambios en las frecuencias alélicas o fenotipos a lo largo de diferentes generaciones. Esto permite cuantificar el cambio en la prevalencia de un determinado fenotipo, indicando el tipo de selección. El tercer tipo de datos son las diferencias en las frecuencias alélicas en el espacio. Esto compara la selección que ocurre en diferentes poblaciones y condiciones ambientales. El cuarto tipo de datos son las secuencias de ADN de los genes que contribuyen a observar las diferencias fenotípicas. La combinación de estos cuatro tipos de datos permite estudios de población que pueden identificar el tipo de selección que ocurre y cuantificar el alcance de la selección. [9]
Sin embargo, un metanálisis de estudios que midieron la selección en la naturaleza no logró encontrar una tendencia general para estabilizar la selección. [10] La razón puede ser que los métodos para detectar la selección estabilizadora son complejos. Pueden implicar el estudio de los cambios que causan la selección natural en la media y la varianza del rasgo, o medir la aptitud para una gama de diferentes fenotipos en condiciones naturales y examinar la relación entre estas medidas de aptitud y el valor del rasgo, pero el análisis y la interpretación de la los resultados no son sencillos. [11]
Ejemplos de
La forma más común de selección estabilizadora se basa en los fenotipos de una población. En la selección estabilizadora basada en el fenotipo, se selecciona el valor medio de un fenotipo, lo que da como resultado una disminución en la variación fenotípica encontrada en una población. [12]
Humanos
La selección estabilizadora es la forma más común de selección no lineal (no direccional) en humanos. [13] Hay pocos ejemplos de genes con evidencia directa de estabilización de la selección en humanos. Sin embargo, se cree que la mayoría de los rasgos cuantitativos (altura, peso al nacer, esquizofrenia) están bajo selección estabilizadora, debido a su poligenicidad y la distribución de los fenotipos en las poblaciones humanas. [14]
- Peso al nacer: un ejemplo clásico de esto es el peso humano al nacer. Los bebés de bajo peso pierden calor más rápidamente y se enferman de enfermedades infecciosas más fácilmente, mientras que los bebés de gran peso corporal son más difíciles de dar a luz a través de la pelvis. Los bebés de peso más medio sobreviven con mucha más frecuencia. Para los bebés más grandes o más pequeños, la tasa de mortalidad infantil es mucho más alta. [15] La curva de campana de la población humana alcanza su punto máximo a un peso al nacer en el que los bebés recién nacidos presentan la tasa mínima de mortalidad.
Plantas
- Altura: otro ejemplo de un rasgo sobre el que se puede actuar estabilizando la selección es la altura de la planta. Es posible que una planta que sea demasiado baja no pueda competir con otras plantas por la luz solar. Sin embargo, las plantas extremadamente altas pueden ser más susceptibles al daño del viento. Combinadas, estas dos presiones de selección seleccionan para mantener plantas de altura media. El número de plantas de altura media aumentará mientras que el número de plantas bajas y altas disminuirá. [dieciséis]
- Número de espinas de cactus: las poblaciones de cactus espinosos del desierto experimentan la depredación de los pecaríes , que consumen la parte carnosa del cactus. Esto se puede prevenir aumentando la cantidad de espinas en el cactus. Sin embargo, también existe una presión de selección en la dirección opuesta porque hay un insecto parásito que pondrá sus huevos en las espinas si están densamente poblados. Esto significa que para manejar ambas presiones de selección, los cactus experimentan una selección estabilizadora para equilibrar el número apropiado de espinas para sobrevivir a estas diferentes amenazas. [17]
Insectos
- Manchas oculares aladas de la mariposa: la mariposa africana Bicyclus anynana exhibe una selección estabilizadora con las manchas oculares de sus alas . [18] Se ha sugerido que las manchas oculares circulares colocadas en las alas se ven favorecidas funcionalmente en comparación con otras formas y tamaños. [19]
- Tamaño de la agalla: la mosca Eurosta solidaginis deposita sus huevos en la punta de las plantas, que luego encierran las larvas en una agalla protectora . El tamaño de esta agalla está bajo selección estabilizadora, determinada por la depredación. Estas larvas están amenazadas por las avispas parásitas, que ponen un solo huevo en las agallas que contienen las moscas. La única cría de avispa luego consume las larvas de mosca para sobrevivir. Por lo tanto, se prefiere una agalla más grande para permitir más lugares para que las larvas se escondan de la avispa. Sin embargo, las agallas más grandes atraen un tipo diferente de depredación de las aves, ya que pueden penetrar las agallas grandes con el pico. Por lo tanto, la agalla óptima es de tamaño moderado para evitar la depredación tanto de aves como de avispas. [20]
Aves
- Tamaño de la nidada: la cantidad de huevos que pone una hembra (tamaño de la nidada) generalmente se encuentra bajo selección estabilizadora. Esto se debe a que la hembra debe poner tantos huevos como sea posible para maximizar el número de crías. Sin embargo, solo pueden poner tantos huevos como puedan mantener con sus propios recursos. Poner demasiados huevos podría gastar toda la energía de la madre ave provocando su muerte y la muerte de los polluelos. Además, una vez que los huevos eclosionan, la madre debe poder obtener suficientes recursos para mantener vivos a todos los polluelos. Por lo tanto, la madre normalmente pone una cantidad moderada de huevos para aumentar la supervivencia de la descendencia y maximizar el número de crías. [21]
Mamíferos
- El husky siberiano experimenta una selección estabilizadora en términos de los músculos de sus piernas. Estos perros deben tener suficiente músculo para tirar de los trineos y moverse rápidamente. Sin embargo, también deben ser lo suficientemente livianos para permanecer encima de la nieve. Esto significa que los músculos de las piernas del husky están más en forma cuando tienen un tamaño moderado, para equilibrar su fuerza y su peso. [22]
Ver también
Referencias
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