Procesos Evolutivos: ¿sólo selección natural?

Respecto a la selección natural ¿qué otras alternativas existen para explicar los procesos evolutivos?; ¿En qué consiste cada una de ellas? Son las preguntas que buscamos responder.

Mecanismos de la herencia

Las características hereditarias tienen su razón de ser gracias a los genes, los que se encuentran codificados en moléculas de ácido desoxirribonucleico, ADN, del núcleo de cada una de las células. El material genético es diferente para cada uno de los miembros de una misma especie y también sufre cambios o mutaciones, o variaciones producidas a través de procesos como la recombinación genética.

Figura 1: Cromosoma.

Fuente: Wikipedia.

Mutación

Es una variación que se presenta en el material genético, ya sea ADN o ARN, de tipo permanente y transmisible, puede estar dada por errores en la copia del material durante la mitosis o a causa de la exposición a radiación, químicos o virus, o también de forma deliberada en el proceso de la meiosis.

Referido a los procesos evolutivos, recibe el nombre de mutaciones germinales, ocurren de forma aleatoria y es una de las formas de aplicar variación a las poblaciones, siendo la principal fuente de evolución. Pueden tener efectos positivos o negativos, los positivos son las menos frecuentes, por ejemplo la resistencia a enfermedades, mayor longevidad, entre otros; los negativos, son generalmente malformaciones; y las neutras, que son las más frecuentes, no producen ventajas ni desventajas a los individuos en cuanto a supervivencia o reproducción, y se van acumulando con el paso de las generaciones.

Recombinación genética

A través de este proceso, durante la meiosis el material genético se redistribuye por transposición de fragmentos de ADN entre dos cromosomas, provocando los mismos resultados que las mutaciones, si los cambios no son negativos se transmiten a las siguientes generaciones, contribuyendo a la diversidad dentro de cada especie.

Hay un proceso llamado "herencia epigenética", produce variaciones que no modifican el material genético, es decir, son reversibles. Resulta de la transmisión de información por medios distintos al ADN, pudiendo incluir herencia estructural. Aun se investiga si produce cambios positivos en respuesta a estímulos ambientales, de ser así, alguno de los procesos evolutivos podría estar fuera del marco Darwiniano, que plantea que no existe conexión entre los efectos del medio y las modificaciones hereditarias, aunque estaría involucrado el material de enzimas ADN metiltransferasa, histonas, entre otras.

Supervivencia diferenciada de características

Adem´pas de las formas en que se agrega material genético, hay factores que influyen en la frecuencia en que estos se heredan, hacen que algunas características se hagan más comunes, mientras que otras disminuyen o se pierden por completo. Dentro de estos procesos se encuentran la famosa "selección natural", la "deriva genética" y el "flujo genético".

• Selección natural

Consiste en la reproducción diferencial de los individuos, según su dotación genética, y generalmente efecto de la influencia del ambiente. Se habla de selección natural cuando hay diferencias en eficacia biológica entre los individuos de una población, es decir, cuando producen una cantidad diferente de descendientes. La eficacia biológica puede desglosarse en componentes como la supervivencia, la fertilidad y la fecundidad.

La selección natural puede dividirse en dos categorías:

La sexual ocurre cuando los organismos más atractivos para el sexo opuesto debido a sus características se reproducen más y aumentan la frecuencia de estas características en el patrimonio genético común. 

La ecológica ocurre en el resto de las circunstancias, como lo son la habilidad para obtener o procesar alimento, capacidad de huir o defenderse, capacidad para resistir los cambios ambientales, entre otras.

La selección natural trabaja respecto a las mutaciones de diferentes maneras, por ejemplo, las mutaciones perniciosas son eliminadas de una población, o por otro lado las mutaciones que provocan beneficios se repiten más (aumento de la frecuencia), aunque hay mutaciones que no se ven afectadas por la selección natural, son llamadas mutaciones neutras. Su frecuencia en la población está dictada por su tasa de mutación, por la deriva genética y el flujo genético. Se entiende que la secuencia de ADN de un organismo, sin que se aplique la selección, sufre una acumulación estable de mutaciones neutras. Se estima que un gen libre de selección será destruido por las mutaciones acumuladas, planteamiento contenido en el concepto de genómica. 

En la realidad actual el ser humano actúa como "seleccionador", en el caso de la agricultura se seleccionan algunos individuos por sus características deseables, a esto se le llama selección artificial. 

• Deriva genética

Explica las fluctuaciones aleatorias en la frecuencia de los alelos, tiene especial efecto en poblaciones reducidas, donde el paso de una generación a otra influye mucho en el cambio del material genético. Estas fluctuaciones en la frecuencia de los alelos entre generaciones consecutivas puede producir la desaparición de algunos alelos en la población. Dos poblaciones separadas que parten de la misma frecuencia de alelos pueden derivar, por fluctuación aleatoria, en dos poblaciones divergentes con diferente conjunto de alelos, por ejemplo, alelos presentes en una población y que desaparecen en otra. En contraste, para las grandes poblaciones, los cambios en la frecuencia de los alelos son generalmente muy pequeños.

Los efectos de la deriva genética son pequeños en la mayoría de las poblaciones naturales, pero pueden revestir especial importancia cuando tiene lugar la formación de una población a partir de muy pocos individuos, llamado efecto fundador, o cuando las poblaciones quedan reducidas a muy pocos individuos, es decir, pasan a través de un cuello de botella. 

Efecto fundador: si un lugar es "colonizado" por un grupo de individuos de una población no representativos genéticamentede esta, además de la baja diferenciación genética entre los individuos, las poblaciones presentarían alelos raros en exceso, o bien carecer de otros comunes en la población original. Además si hay ausencia de competidores y una variedad de nichos sin explotar,  se pueden provocar radiaciones masivas de la especie original y formar otras nuevas.

Figura 2: Efecto Fundador

Fuente: Francisco Alda (2015).

Cuello de botella: cuando una población se ve reducida drásticamente y que con el paso del tiempo recupera su número, pero a partir de los pocos sobrevivientes iniciales, esta situación supone o bien la desaparición de algunos alelos de forma aleatoria, sino un aumento en la frecuencia de otros respecto a la situación inicial.

Figura 3: Efecto cuello de botella. "Debido a la drástica reducción de la población, se pierden algunos perfiles genéticos (representados aquí por los círculos amarillos, anaranjados, verdes y morados). Las generaciones posteriores heredan solamente el ADN de los sobrevivientes".

Fuente: La Iglesia de Jesucristo de los Últimos días.

Fuente:

Canal de Ciencias. Paleoantropología. Recuperado en: <http://www.canaldeciencias.com/paleoantropolog%C3%ADa-procesos-evolutivos/>. Consultado el 8 de noviembre, 2015
GINNOBILI, S (2009). Adaptación y función: el papel de los conceptos funcionales en la Teoría de la Selección Natural Darwiniana. Universidad de Buenos Aires, Universidad Nacional de Quilmes. CONICET. Argentina.
GINNOBILI, S (2011). Selección artificial, selección sexual, selección natural. Universidad de Buenos Aires, Universidad Nacional de Quilmes, Argentina.