La selección débil en biología evolutiva se da cuando individuos con diferentes fenotipos poseen una aptitud similar , es decir, un fenotipo es débilmente preferido sobre el otro. La selección débil, por lo tanto, es una teoría evolutiva para explicar el mantenimiento de múltiples fenotipos en una población estable. [1]
La selección débil sólo puede utilizarse para explicar el mantenimiento de mutaciones en un proceso de Moran . [1] Un proceso de Moran es aquel en el que el nacimiento y la muerte son eventos pareados y, por lo tanto, el tamaño de la población permanece constante. Si el tamaño de la población aumentara, tanto los fenotipos de tipo salvaje como los mutantes pueden proliferar y la selección débil para un fenotipo no da como resultado una selección particular para ninguno de ellos. Por lo tanto, la selección débil requiere una población finita para operar. De lo contrario, no habría expectativa de fijación y, por lo tanto, no habría selección .
El resultado de la selección débil son dos fenotipos con probabilidades de fijación similares. La selección débil funciona para alargar el tiempo de fijación para dos alelos en competencia . En consecuencia, la selección débil proporciona un modelo para describir cómo la evolución puede ocurrir en grandes pasos en una población en la que se mantienen múltiples alelos. [1]
Existen dos razones básicas por las que dos fenotipos podrían tener una aptitud muy similar. Una razón podría ser que las diferencias fenotípicas entre el tipo salvaje y el mutante son grandes, pero la importancia de la mutación es menor. Un ejemplo podría ser un cambio en la pigmentación. Otra razón podría ser que las diferencias fenotípicas entre el tipo salvaje y el mutante son en realidad pequeñas, como la variación en la longitud de la cola. En cualquier caso, la importancia de la mutación, que está determinada por el entorno que crea la presión selectiva , es baja en comparación con otras mutaciones. Por lo tanto, las mutaciones casi neutrales dan lugar a fenotipos que son seleccionados débilmente. [1]
La selección débil crea una situación en la que la dinámica evolutiva que rige las frecuencias fenotípicas en una población está impulsada principalmente por fluctuaciones aleatorias. Por lo tanto, la selección débil aumenta el impacto de los procesos estocásticos en la dinámica evolutiva del rasgo que se selecciona débilmente. Por ejemplo, la deriva genética podría hacer que una mutación casi neutral se convierta en el alelo dominante en una población al eliminar el tipo salvaje. Por lo tanto, la selección débil también es especialmente sensible a los efectos del tamaño de la población. En poblaciones más pequeñas, una mutación seleccionada débilmente podría proliferar debido a procesos estocásticos como la deriva genética con mayor facilidad. [2]
Empíricamente, se ha informado que las sustituciones no sinónimas proliferan a través de la selección débil en Drosophila melanogaster y Arabidopsis . Se cree que estas mutaciones no neutrales tienen un significado especial evolutivo cuando afectan a los elementos reguladores de los genes. Esto se debe a que la expresión genética diferencial es un desarrollo crítico y, por lo tanto, puede afectar potencialmente la morfología de un organismo. Además, la selección débil opera en el sesgo de uso de codones que resulta en niveles diferenciales de expresión genética al alterar la tasa de transcripción en mutantes con codones no preferidos. Por lo tanto, incluso las llamadas mutaciones "silenciosas" pueden resultar en ligeras variaciones en la aptitud de un organismo. Además, la duplicación genética ofrece otra forma en la que una mutación aparentemente no funcional puede mantenerse a través de la selección débil. La expresión diferencial de copias de genes duplicados proporciona un mecanismo a través del cual una proteína puede desarrollar nuevas funciones. [3]