En ecología y genética, una norma de reacción , también llamada norma de reacción , describe el patrón de expresión fenotípica de un solo genotipo 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 resultar muy difícil, simplemente porque las poblaciones naturales de organismos sexualmente reproductivos normalmente no tienen distinciones genéticas claramente separadas o superficialmente identificables. Sin embargo, los cultivos de semillas producidos por humanos a menudo se modifican para contener genes específicos y, en algunos casos, las reservas de semillas consisten en clones . En consecuencia, 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. Este rango puede ser variaciones naturales o controladas en el medio ambiente. Por ejemplo, una planta individual puede recibir más o menos agua durante su ciclo de crecimiento, o la temperatura promedio a la que están expuestas las plantas puede variar dentro de un rango.
Una simplificación de la norma de reacción podría indicar que la línea de semillas A es buena para "condiciones de agua alta", mientras que una línea de semillas B es buena para "condiciones de agua baja". Pero la complejidad total de la norma de reacción es una función, para cada genotipo, que relaciona el factor ambiental con el rasgo fenotípico. Controlando o midiendo los entornos reales en los que se cultivan semillas monoclonales, se pueden observar concretamente las normas de reacción. 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), puede evaluarse repetidamente en múltiples entornos o en un ensayo multiambiental (MET). Luego, 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 libre de rendimiento que capture los aportes ambientales relevantes. [6]
El público popular no científico o científico no especializado con frecuencia malinterpreta o simplemente no reconoce la existencia de normas de reacción. Una concepción muy extendida es que cada genotipo ofrece una determinada gama de posibles expresiones fenotípicas. En la concepción popular, algo que es "más genético" ofrece una gama más estrecha, mientras que algo que es "menos genético (más ambiental)" ofrece una gama más amplia de posibilidades fenotípicas. Este marco conceptual limitado prevalece especialmente en discusiones sobre rasgos humanos como el coeficiente intelectual , la orientación sexual , el altruismo o la esquizofrenia (ver 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 con esta imagen simplificada común no es que no represente una posible norma de reacción. Más bien, al reducir la imagen de dos dimensiones a una sola, se centra sólo en expresiones fenotípicas discretas que no se superponen, y oculta el patrón más común de mínimos y máximos locales en la expresión fenotípica, con rangos superpuestos de expresión fenotípica entre genotipos.