Microevolución
Definición de microevolución
La microevolución se define como cambios en la frecuencia de los alelos que se pueden observar dentro de una población.
A diferencia de la macroevolución, la microevolución se puede observar y medir en cortos períodos de tiempo, incluso dentro de una sola generación; La macroevolución se refiere a las diferencias a gran escala que se pueden observar entre diferentes especies.
Una acumulación de cambios resultantes de la microevolución eventualmente conducirá a una macroevolución a través del proceso de especiación. De esta manera, son esencialmente el mismo proceso, aunque en una escala de tiempo diferente.
Procesos de microevolución
Hay varias formas en las que se puede producir la microevolución:
Flujo de genes
También conocido como » migración de genes «, el flujo de genes es la transferencia de alelos (variantes de un gen) de una población a otra. El flujo de genes ocurre cuando los individuos o sus gametos pueden migrar entre poblaciones que están físicamente separadas. Por ejemplo, una persona que se muda a un nuevo país aumenta el acervo genético de la población de ese país. Las plantas y los hongos podrían tener su polen y esporas distribuidos a otra población por medio del viento, polinizadores u otros mecanismos. En cada evento de flujo de genes, la frecuencia de los alelos presentes en cada población se altera ligeramente.
Por lo general, el flujo de genes está restringido a poblaciones de la misma especie debido a las barreras impuestas por el aislamiento reproductivo. Sin embargo, existen excepciones, como los mecanismos empleados por bacterias y virus para transferir genes entre organismos a través de la transferencia horizontal de genes. En algunos casos, el flujo de genes puede ocurrir entre especies separadas, aunque generalmente solo aquellas que están estrechamente relacionadas. Si las dos especies han divergido recientemente, es posible que puedan producir descendencia; sin embargo, estas crías suelen ser infértiles. Los ejemplos incluyen la ‘mula’ infértil producida por un evento de apareamiento entre un burro y un caballo, o el ‘ligre’ y ‘tygon’ resultante del apareamiento entre un león y un tigre.
El flujo de genes es una barrera importante para la especiación; donde el flujo de genes es frecuente entre poblaciones y los acervos genéticos se mezclan con regularidad, las dos poblaciones no tienen la oportunidad de volverse genéticamente distintas.
El flujo de genes también puede aumentar la diversidad genética de una población. Por ejemplo, si un alelo que ha evolucionado dentro de la población B se introduce en la población A, la diversidad genética de la población A aumenta.
Deriva genética
La deriva genética es el proceso de microevolución que describe las fluctuaciones aleatorias en la frecuencia de los alelos dentro de una población.
Las variantes de genes (alelos) serán más o menos numerosas en una población si, por casualidad, se transmiten más copias de ciertos genes a la generación descendiente. Por ejemplo, si hay individuos con genes azules y rojos y, por casualidad, se reproducen más individuos con genes azules, habrá más individuos con genes azules en la próxima generación. La frecuencia de los genes azules puede seguir aumentando en las siguientes generaciones debido a la posibilidad de que se transmitan a la descendencia.
La deriva genética puede llevar a una fijación del 100% de una variante alélica, o a que se pierda por completo, lo cual puede resultar en una menor diversidad genética general de la población. Esto es más probable en una población pequeña y es común después de los cuellos de botella de la población, en cuyo caso los alelos raros de la población se pueden perder rápidamente.
Además, el efecto fundador, en el que un pequeño número de individuos se separa y aísla de una población, puede provocar una deriva genética. La nueva población de individuos contiene una muestra limitada de la diversidad completa de alelos en la población original, que luego aumentará en frecuencia.
La imagen muestra la probabilidad de que cada gen se transmita de padres a hijos a través de varias generaciones.
En este caso de microevolución, las presiones ambientales o adaptativas no determinan el cambio en la frecuencia de variantes alélicas en la población. El cambio está determinado por el azar y, por lo tanto, los cambios pueden ser positivos, negativos o neutrales para la supervivencia.
Mutación
Las mutaciones son la causa última de toda variación en la diversidad genética y la única fuente de nuevos alelos. Aunque ocurren raramente, una variedad de circunstancias diferentes, como radiación, virus y químicos mutagénicos, pueden causarlos. También ocurren de forma natural, como errores durante la replicación del ADN o la meiosis.
Una mutación puede alterar el resultado del rasgo que codifica el gen o puede impedir que el gen funcione correctamente. Sin embargo, las mutaciones a menudo no tienen ningún efecto o son solo levemente perjudiciales (perjudiciales), aunque también pueden ser ventajosas. Si la mutación es ventajosa hasta el punto en que le da al organismo una ventaja adaptativa en un entorno, es probable que se propague a través de la población a través del proceso de selección natural, lo que eventualmente conduce a la macroevolución.
La propagación de los alelos mutados puede ser incluso más rápida si son alelos dominantes, ya que sus efectos se manifiestan inmediatamente en las formas heterocigóticas y homocigóticas.
Selección
La selección natural de alelos que controlan ciertos rasgos ocurre cuando las variantes de genes de un organismo le dan una ventaja adaptativa sobre las otras variantes de genes en una población, lo que finalmente le permite reproducir y aumentar la frecuencia de estos genes.
Otra forma en que se pueden seleccionar los alelos es a través de la selección sexual. En la microevolución a través de la selección sexual, los organismos eligen a su pareja de apareamiento basándose en una característica arbitraria que no necesariamente los hace mejor adaptados a su entorno, pero que los hace más atractivos para el sexo opuesto, por ejemplo, manchas oculares brillantes en la cola de un pavo real o cuernos grandes y pesados en un ciervo. Mostrar el rasgo deseado le da a la pareja una ventaja competitiva en la reproducción y eventualmente conduce a un aumento en la frecuencia de los alelos asociados con ese rasgo.
La selección también puede ser controlada por humanos mediante selección artificial. En este caso, que es similar a la selección sexual, se eligen ciertos rasgos físicos o de comportamiento deseables de una planta o animal, y se crían los individuos que los poseen. Los alelos se vuelven más comunes como un subproducto de la selección del rasgo favorable, incluso si no beneficia la supervivencia del organismo.
Ejemplos de microevolución
Resistencia a pesticidas
Los pesticidas están diseñados para matar insectos que puedan alimentarse de una planta en particular. Cada vez que se aplica el pesticida a la planta, algunos individuos pueden sobrevivir, incluidos los que poseen ciertos genes que causan resistencia al pesticida.
Los individuos supervivientes continuarán reproduciéndose y aumentarán la frecuencia de los genes que les permitieron sobrevivir en la población. Mediante aplicaciones posteriores del plaguicida, el número de individuos que tienen genes de resistencia aumentará hasta la fijación completa; en este punto, el pesticida no puede matar a ninguno de los individuos, ya que todos son resistentes. Esto significa que se debe desarrollar un nuevo pesticida para matar a las futuras generaciones de insectos.
Los mecanismos de microevolución que ocurren aquí son la selección natural y la deriva genética por medio de un cuello de botella.
Evolución de la enfermedad viral
Aunque son un grupo muy diverso, los virus comprenden varios requisitos previos en su biología que los hacen particularmente susceptibles a una microevolución rápida.
A diferencia de otros organismos, los virus pueden almacenar su información genética utilizando ADN o ARN. Las tasas de mutación durante la replicación son mucho más altas en el ARN que en el ADN y, por lo tanto, se crean con mayor frecuencia nuevos genes, que pueden ser beneficiosos para el organismo y aumentar su frecuencia a través de la selección. Los virus también tienen poblaciones de gran tamaño y tiempos de generación cortos, lo que aumenta aún más la probabilidad de una posible mutación genética y permite que las mutaciones se propaguen rápidamente a través de las poblaciones.
Además, algunos virus, como la influenza y el VIH, pueden «mezclar» sus genes con otras cepas del virus en un proceso llamado recombinación. Esto puede conducir a la evolución de cepas virales completamente nuevas y aumenta enormemente la diversidad genética de la población.
La constante aparición y microevolución de virus debido a su alta tasa de mutación los hace increíblemente difíciles de tratar cuando infectan a otros animales, ya que las poblaciones pueden desarrollar rápidamente resistencia a los medicamentos.
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