En ecología y genética, una norma de reacción , también llamada norma de reacción , describe el patrón de expresión fenotípica de un genotipo único en una variedad de ambientes. Un uso de las normas de reacción es describir cómo diferentes especies, especialmente especies relacionadas, responden a entornos variables. Pero diferentes genotipos dentro de una sola especie también pueden mostrar diferentes normas de reacción en relación con un rasgo fenotípico particular y una variable ambiental. Para cada genotipo, rasgo fenotípico y variable ambiental, puede existir una norma de reacción diferente; en otras palabras, puede existir una enorme complejidad en las interrelaciones entre los factores genéticos y ambientales en la determinación de los rasgos. El concepto fue introducido por Richard Woltereck en 1909. [1] [2] [3] [4] [5]
Analizar científicamente las normas de reacción en poblaciones naturales puede ser muy difícil, simplemente porque las poblaciones naturales de organismos que se reproducen sexualmente no suelen tener distinciones genéticas claramente separadas o superficialmente identificables. Sin embargo, los cultivos de semillas producidos por humanos suelen estar diseñados para contener genes específicos y, en algunos casos, las reservas de semillas consisten en clones . En consecuencia, las distintas líneas de semillas presentan ejemplos ideales de normas de reacción diferenciadas. De hecho, las empresas agrícolas comercializan semillas para su uso en entornos particulares basándose exactamente en esto.
Supongamos que la línea de semillas A contiene un alelo a, y una línea de semillas B de la misma especie de cultivo contiene un alelo b, para el mismo gen . Con estos grupos genéticos controlados, podríamos cultivar cada variedad (genotipo) en una variedad de entornos. Esta variedad podría ser natural o variaciones controladas del entorno. Por ejemplo, una planta individual podría recibir más o menos agua durante su ciclo de crecimiento, o la temperatura promedio a la que están expuestas las plantas podría variar en un rango.
Una simplificación de la norma de reacción podría indicar que la línea de semillas A es buena para "condiciones de mucha agua", mientras que una línea de semillas B es buena para "condiciones de poca agua". Pero la complejidad total de la norma de reacción es una función, para cada genotipo, que relaciona el factor ambiental con el rasgo fenotípico. Al controlar o medir los ambientes reales en los que se cultivan las semillas monoclonales, se pueden observar normas de reacción concretas. Las distribuciones normales , por ejemplo, son comunes. Por supuesto, las distribuciones no tienen por qué ser curvas de campana.
Una ventaja de las plantas es que el mismo genotipo, como una línea endogámica recombinante (RIL), se puede evaluar repetidamente en múltiples entornos o en un ensayo multiambiental (MET). La norma de reacción se puede explorar en función de la ubicación geográfica, el valor medio del rasgo resumido de toda la población en cada entorno o un índice explícito sin rendimiento que capture los datos ambientales relevantes. [6]
El público popular no científico o el público profano en el campo científico con frecuencia malinterpretan o simplemente no reconocen la existencia de normas de reacción. Una concepción generalizada es que cada genotipo ofrece un cierto rango de posibles expresiones fenotípicas. En la concepción popular, algo que es "más genético" ofrece un rango más estrecho, mientras que algo que es "menos genético (más ambiental)" ofrece un rango más amplio de posibilidades fenotípicas. Este marco conceptual limitado es especialmente frecuente en los debates sobre rasgos humanos como el coeficiente intelectual , la orientación sexual , el altruismo o la esquizofrenia (véase Naturaleza versus crianza ).
Concepción popular de la interacción genotipo/fenotipo
ESCALA DE RASGOS<--6----------5----------4----------3----------2-- --------1----------0--> ^ (Genotipo A) ^ ^ (Genotipo B) ^ | | | | Entorno <------> Otro Entorno <------> Otro extremo extremo extremo extremo
El problema de esta imagen simplificada común no es que no represente una norma de reacción posible , sino que, al reducir la imagen de dos dimensiones a una sola, se centra únicamente en expresiones fenotípicas discretas y no superpuestas, y oculta el patrón más común de mínimos y máximos locales en la expresión fenotípica, con rangos superpuestos de expresión fenotípica entre genotipos.