Tipo de selección en evolución donde un rasgo se estabiliza alrededor del valor promedio
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 poblacional se estabiliza en un valor de rasgo particular no extremo . Se cree que este es el mecanismo de acción más común de la selección natural porque la mayoría de los rasgos no parecen cambiar drásticamente con el tiempo. [3] La selección estabilizadora comúnmente usa selección negativa (también conocida como selección purificadora) para seleccionar valores extremos del personaje. 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 evolutivo 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 la reducción de los fenotipos observados en una población. Esto se debe a que se seleccionan los fenotipos extremos, lo que provoca una reducción de la supervivencia en 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. Cuantificar la aptitud en una sola generación crea predicciones sobre el destino esperado de la selección. El segundo tipo de datos son los cambios en las frecuencias alélicas o fenotipos entre 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 estudiar los cambios que causan la selección natural en la media y la varianza del rasgo, o medir la aptitud para una variedad de fenotipos diferentes en condiciones naturales y examinar la relación entre estas mediciones de aptitud y el valor del rasgo, pero el análisis y la interpretación de la Los resultados no son sencillos. [11]
Ejemplos
La forma más común de selección estabilizadora se basa en los fenotipos de una población. En la selección estabilizadora basada en fenotipos, 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 selección estabilizadora 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 contraen enfermedades infecciosas más fácilmente, mientras que los bebés de gran peso corporal tienen más dificultades para nacer a través de la pelvis. Los bebés de peso medio sobreviven con mucha más frecuencia. Para los bebés más grandes o más pequeños, la tasa de mortalidad infantil es mucho mayor. [15] La curva de campana de la población humana alcanza su punto máximo en un peso al nacer en el que los bebés recién nacidos presentan la tasa de mortalidad mínima.
Plantas
Altura : otro ejemplo de un rasgo sobre el que se podría actuar mediante la estabilización de la selección es la altura de la planta. Es posible que una planta demasiado baja no pueda competir con otras plantas por la luz solar. Sin embargo, las plantas extremadamente altas pueden ser más susceptibles a los daños 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 espinosas del desierto experimentan la depredación de los pecaríes , que consumen la parte carnosa del cactus. Esto se puede prevenir aumentando el número de espinas del cactus. Sin embargo, también existe una presión de selección en la dirección opuesta porque hay un insecto parásito que pondrá sus huevos en espinas si están densamente pobladas. Esto significa que para gestionar ambas presiones de selección, los cactus experimentan una selección estabilizadora para equilibrar el número adecuado de espinas para sobrevivir a estas diferentes amenazas. [17]
insectos
Manchas oculares aladas de mariposa: la mariposa africana Bicyclus anynana exhibe una selección estabilizadora con las manchas oculares de sus alas . [18] Se ha sugerido que los puntos oculares circulares colocados en las alas se ven favorecidos funcionalmente en comparación con otras formas y tamaños. [19]
Tamaño de la agalla: la mosca Eurosta solidaginis pone 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 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 por parte 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 nidada : la cantidad de huevos que pone una hembra (tamaño de nidada) suele estar 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, sólo pueden poner tantos huevos como puedan sustentar 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 los músculos de sus patas. Estos perros deben tener suficiente músculo para poder tirar de trineos y moverse rápidamente. Sin embargo, también deben ser lo suficientemente livianos para mantenerse sobre la nieve. Esto significa que los músculos de las patas del husky están mejor en forma cuando tienen un tamaño moderado, para equilibrar su fuerza y su peso. [22]
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