Robustez (evolución)

Se han desarrollado varios sistemas modelo para estudiar experimentalmente la robustez y sus consecuencias evolutivas.

Por lo tanto, el entorno variable puede seleccionar la robustez ambiental en la que los organismos pueden funcionar en una amplia gama de condiciones con pocos cambios en el fenotipo o la aptitud (biología).

Las plantas, en particular, no pueden moverse cuando el entorno cambia y, por lo tanto, muestran una gama de mecanismos para lograr la solidez ambiental.

Los genomas mutan por el daño ambiental y la replicación imperfecta, sin embargo, muestran una tolerancia notable.

[17]​[18]​ De manera similar, las redes metabólicas tienen múltiples vías alternativas para producir muchos metabolitos clave.

[20]​[21]​ Las proteínas son resistentes a las mutaciones porque muchas secuencias se pueden plegar en pliegues estructurales muy similares.

[23]​[24]​ Esto se logra mediante una red interna distribuida de interacciones cooperativas (hidrófobas, polares y covalentes).

Además, bajo el equilibrio mutación-selección, la solidez mutacional puede permitir que se acumule una variación genética críptica en una población.

[31]​ Ser robusto puede incluso ser favorecido a expensas de la condición física total como una estrategia evolutivamente estable (también llamada supervivencia del más plano).

En las poblaciones sexuales, la robustez conduce a la acumulación de variaciones genéticas crípticas con alto potencial evolutivo.

Los sistemas experimentales para genes individuales incluyen la actividad enzimática del citocromo P450,[37]​ β-lactamasa,[38]​ ARN polimerasa,[13]​ y LacI[13]​ se han utilizado.

Una red de genotipos ligados por mutaciones. Cada genotipo se compone de 3 genes : a, b y c. Cada gen puede ser uno de los dos alelos . Las líneas unen diferentes fenotipos por mutación . El fenotipo está indicado por el color. Los genotipos abc, Abc, aBc y abC se encuentran en una red neutral, ya que todos tienen el mismo fenotipo oscuro. El genotipo abc es robusto ya que cualquier mutación individual conserva el mismo fenotipo. Otros genotipos son menos robustos ya que las mutaciones cambian el fenotipo (por ejemplo, ABc).
Red metabólica eucariótica central. Los círculos indican metabolitos y las líneas indican conversiones por enzimas . Muchos metabolitos pueden producirse a través de más de una ruta, por lo que el organismo es robusto a la pérdida de algunas enzimas metabólicas.
Cada círculo representa una variante genética funcional y las líneas representan mutaciones puntuales entre ellos. Las regiones de rejilla claras tienen una condición física baja, las regiones oscuras tienen una condición física alta. ( a ) Los círculos blancos tienen pocos vecinos neutrales, los círculos negros tienen muchos. Las regiones de cuadrícula ligeras no contienen círculos porque esas secuencias tienen una condición física baja. ( b ) Dentro de una red neutral, se predice que la población evolucionará hacia el centro y lejos de los "acantilados de acondicionamiento físico" (flechas oscuras).