La selección débil en biología evolutiva se produce cuando individuos con diferentes fenotipos poseen una aptitud similar , es decir, un fenotipo se prefiere débilmente sobre el otro. La selección débil, por 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 emparejados y, por lo tanto, el tamaño de la población permanece constante. Si el tamaño de la población estuviera aumentando, tanto los fenotipos de tipo salvaje como los mutantes pueden proliferar y la selección débil de un fenotipo no da como resultado ninguna selección particular para ninguno de los dos. Por tanto, la selección débil requiere una población finita para funcionar. De lo contrario no habría expectativa de fijación y por tanto no habría selección .
El resultado de una selección débil son dos fenotipos con probabilidades de fijación similares. La selección débil actúa para alargar el tiempo de fijación de dos alelos en competencia . En consecuencia, la selección débil proporciona un modelo para describir cómo puede ocurrir la evolución en grandes pasos en una población en la que se mantienen múltiples alelos. [1]
Hay 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 neutras dan como resultado fenotipos que se seleccionan débilmente. [1]
La selección débil crea una situación en la que la dinámica evolutiva que gobierna las frecuencias fenotípicas en una población está impulsada principalmente por fluctuaciones aleatorias. Por 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 provocar que una mutación casi neutra se convierta en el alelo dominante en una población eliminando 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 débilmente seleccionada podría proliferar aún más fácilmente debido a procesos estocásticos como la deriva genética . [2]
Empíricamente, se ha informado que las sustituciones no sinónimas proliferan mediante una selección débil en Drosophila melanogaster y Arabidopsis . Se cree que estas mutaciones no neutrales tienen un significado evolutivo especial cuando afectan elementos reguladores de 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 del uso de codones, lo que resulta en niveles diferenciales de expresión génica al alterar la tasa de transcripción en mutantes con codones no preferidos. Por lo tanto, incluso las denominadas mutaciones "silenciosas" pueden provocar ligeras variaciones en la aptitud de un organismo. Además, la duplicación de genes ofrece otra forma de mantener una mutación aparentemente no funcional mediante una selección débil. La expresión diferencial de copias duplicadas de genes proporciona un mecanismo mediante el cual una proteína puede desarrollar nuevas funciones. [3]