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Selección estabilizadora

1. Selección direccional : se favorece un único fenotipo extremo . 2. Selección estabilizadora : se favorecen los fenotipos intermedios sobre los extremos. 3. Selección disrupti...

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1. Selección direccional : se favorece un único fenotipo extremo . 2. Selección estabilizadora : se favorecen los fenotipos intermedios sobre los extremos. 3. Selección disruptiva: se favorecen los fenotipos extremos sobre los intermedios. Eje X: rasgo fenotípico. Eje Y: número de organismos. Grupo A: población original. Grupo B: después de la selección.

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 de la población se estabiliza en un valor particular de un rasgo no extremo . Se cree que este es el mecanismo de acción más común para la selección natural porque la mayoría de los rasgos no parecen cambiar drásticamente con el tiempo. [ 3 ] La selección estabilizadora suele usar la selección negativa (también conocida como selección purificadora) para seleccionar en contra de los valores extremos del carácter. 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 es seleccionado y continúa dominando en las generaciones futuras .

Dependiendo de las condiciones ambientales, un lobo gris puede tener ventaja sobre lobos con otras variaciones de color de pelaje. Los lobos con pelaje que no se camufla adecuadamente con el entorno serán detectados más fácilmente por los ciervos, lo que les impedirá acercarse sigilosamente a ellos (lo que conlleva la selección natural).

Historia

El biólogo evolutivo ucraniano y posteriormente soviético 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 titulada "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 los fenotipos extremos son seleccionados en contra, lo que reduce la supervivencia de los organismos con esos rasgos. El resultado es una población con menos fenotipos, donde la mayoría de los rasgos representan el valor medio de la población. Esta reducción de fenotipos provoca una disminución de la diversidad genética en una población. [ 7 ] Mantener la variación genética es esencial para la supervivencia de una población, ya que 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 ] Esta forma de selección también selecciona la canalización , es decir, vías epistáticas que limitan los efectos de las mutaciones en otros genes que pueden cambiar el fenotipo bajo selección estabilizadora, impidiendo que se manifiesten fenotipos diferentes del fenotipo silvestre dominante seleccionado, incluso cuando ocurren mutaciones en algunos de los genes involucrados en su expresión. [ 9 ]

Análisis de la selección estabilizadora

Existen 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 permite predecir el destino esperado de la selección. El segundo tipo de datos son los cambios en las frecuencias alélicas o fenotipos a lo largo de diferentes generaciones. Esto permite cuantificar el cambio en la prevalencia de un fenotipo determinado, lo que indica el tipo de selección. El tercer tipo de datos son las diferencias en las frecuencias alélicas en el espacio. Esto permite comparar 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 las diferencias fenotípicas observadas. La combinación de estos cuatro tipos de datos permite realizar estudios poblacionales que pueden identificar el tipo de selección que ocurre y cuantificar su alcance. [ 10 ]

Sin embargo, un metaanálisis de estudios que midieron la selección en la naturaleza no logró encontrar una tendencia general de selección estabilizadora. [ 11 ] La razón puede ser que los métodos para detectar la selección estabilizadora son complejos. Pueden implicar el estudio de los cambios que causan la selección natural en la media y la varianza del rasgo, o la medición de la aptitud para una gama de fenotipos diferentes en condiciones naturales y el examen de la relación entre estas mediciones de aptitud y el valor del rasgo, pero el análisis y la interpretación de los resultados no son sencillos. [ 12 ]

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 resulta en una disminución de la variación fenotípica presente en la población. [ 13 ]

Humanos

La selección estabilizadora es la forma más común de selección no lineal (no direccional) en humanos. [ 14 ] Existen pocos ejemplos de genes con evidencia directa de selección estabilizadora en humanos. Sin embargo, se cree que la mayoría de los rasgos cuantitativos (estatura, peso al nacer, esquizofrenia) están bajo selección estabilizadora, debido a su poligénesis y la distribución de los fenotipos en las poblaciones humanas. [ 15 ]

  • Peso al nacer: Un ejemplo clásico de esto es el peso al nacer en los seres humanos. Los bebés con bajo peso pierden calor más rápidamente y se enferman con mayor facilidad por enfermedades infecciosas, mientras que los bebés con mayor peso corporal son más difíciles de dar a luz 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. [ 16 ] La curva de campana de la población humana alcanza su punto máximo en un peso al nacer en el que los recién nacidos presentan la tasa de mortalidad mínima.

Plantas

  • Altura − Otro ejemplo de un rasgo sobre el que podría actuar la selección estabilizadora es la altura de la planta. Una planta demasiado baja puede no ser capaz de competir con otras plantas por la luz solar. Sin embargo, las plantas extremadamente altas pueden ser más susceptibles a los daños causados ​​por el viento. En conjunto, estas dos presiones selectivas favorecen el mantenimiento de plantas de altura media. El número de plantas de altura media aumentará, mientras que el número de plantas bajas y altas disminuirá. [ 17 ]
  • Número de espinas de los cactus: Las poblaciones desérticas de cactus espinosos sufren la depredación de los pecaríes , que consumen la parte carnosa del cactus. Esto se puede prevenir aumentando el número de espinas. Sin embargo, también existe una presión selectiva en sentido contrario, ya que un insecto parásito deposita sus huevos en las espinas si estas se encuentran densamente pobladas. Esto significa que, para gestionar ambas presiones selectivas, los cactus experimentan una selección estabilizadora que equilibra el número adecuado de espinas para sobrevivir a estas diferentes amenazas. [ 18 ]

Insectos

  • Bicyclus anynana con ocelo en las alas, que experimenta una selección estabilizadora para evitar la depredación.
    Ocelos alados de la mariposa − La mariposa africana Bicyclus anynana exhibe selección estabilizadora con sus ocelos alados . [ 19 ] Se ha sugerido que los ocelos circulares situados en las alas son funcionalmente favorecidos en comparación con otras formas y tamaños. [ 20 ]
  • Tamaño de la agalla: La mosca Eurosta solidaginis deposita sus huevos en la punta de las plantas, que luego encierran las larvas en una agalla protectora . El tamaño de esta agalla está sujeto a selección estabilizadora, determinada por la depredación. Estas larvas se ven amenazadas por avispas parásitas, que depositan 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 favorece una agalla más grande para que las larvas tengan más lugares donde esconderse de la avispa. Sin embargo, las agallas más grandes atraen otro tipo de depredación por parte de las aves, ya que estas pueden penetrar las agallas grandes con su pico. Por consiguiente, la agalla óptima tiene un tamaño moderado para evitar la depredación tanto de aves como de avispas. [ 21 ]

Pájaros

Mamíferos

  • El husky siberiano experimenta una selección estabilizadora en lo que respecta a los músculos de sus patas, lo que le permite ser fuerte pero ligero.
    El husky siberiano experimenta una selección estabilizadora en lo que respecta a sus músculos de las patas. Estos perros deben tener suficiente musculatura para tirar de trineos y moverse con rapidez. Sin embargo, también deben ser lo suficientemente ligeros para mantenerse sobre la nieve. Esto significa que los músculos de las patas del husky están en mejor forma cuando tienen un tamaño moderado, para equilibrar su fuerza y ​​su peso. [ 22 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Lemey P, Salemi M, Vandamme AM (2009). The Phylogenetic Handbook . Cambridge University Press . ISBN 978-0-521-73071-6.
  2. ↑ Loewe L. "Selección negativa" . Educación en la naturaleza . 1 (1): 59.
  3. ↑ Charlesworth B, Lande R, Slatkin M (mayo de 1982). "Un comentario neodarwiniano sobre la macroevolución" . Evolution; International Journal of Organic Evolution . 36 ( 3): 474– 498. Bibcode : 1982Evolu..36..474C . doi : 10.1111 /j.1558-5646.1982.tb05068.x . JSTOR 2408095. PMID 28568049. S2CID 27361293 .   
  4. ↑ Campbell NA, Reece JB (2002). Biología . Benjamin Cummings. págs. 450–451 . ISBN  978-0-8053-6624-2.
  5. ↑ Levit GS, Hossfeld U, Olsson L (marzo de 2006). "De la "Síntesis Moderna" a la cibernética: Ivan Ivanovich Schmalhausen (1884–1963) y su programa de investigación para una síntesis de la biología evolutiva y del desarrollo". Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution . 306 (2). Wiley-Liss: 89– 106. Bibcode : 2006JEZB..306...89L . doi : 10.1002/jez.b.21087 . PMID 16419076 . S2CID 23594114 .  
  6. ↑ Adams MB (junio de 1988). "Un eslabón perdido en la síntesis evolutiva. II Schmalhausen. Factores de la evolución: la teoría de la selección estabilizadora". Isis . 79 ( 297): 281–284 . doi : 10.1086/354706 . PMID 3049441. S2CID 146660877 .  
  7. ↑ Hunt J, Blows MW, Zajitschek F, Jennions MD, Brooks R (octubre de 2007). "Conciliando la fuerte selección estabilizadora con el mantenimiento de la variación genética en una población natural de grillos de campo negros (Teleogryllus commodus)" . Genetics . 177 ( 2): 875–80 . doi : 10.1534/genetics.107.077057 . PMC 2034650. PMID 17660544 .  
  8. ↑ "Baja variación genética" . evolution.berkeley.edu . Consultado el 13 de mayo de 2018 .
  9. ↑ Le Rouzic, Arnaud; Álvarez-Castro, José M.; Hansen, Thomas F. (6 de enero de 2013). "La evolución de la canalización y la capacidad de evolución en entornos estables y fluctuantes" . Evolutionary Biology . 40 (3): 317– 340. doi : 10.1007/s11692-012-9218-z . ISSN 0071-3260 . Recuperado el 8 de mayo de 2026 a través de Springer Nature Link. 
  10. ↑ Linnen CR, Hoekstra HE (2009). "Medición de la selección natural en genotipos y fenotipos en la naturaleza" . Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa . 74 : 155–68 . doi : 10.1101/sqb.2009.74.045 . PMC 3918505. PMID 20413707 .  
  11. ↑ Kingsolver JG, Hoekstra HE, Hoekstra J, Berrigan D, Vignieri SN, Hill CE, Hoang A, Gilbert P, Beerli P (2001). "La fuerza de la selección supergenética en poblaciones naturales" (PDF) . The American Naturalist . 157 (3): 245– 61. doi : 10.1086/319193 . PMID 18707288. S2CID 11408433 .  
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  13. ↑ Kingsolver JG, Diamond SE (marzo de 2011). "Selección fenotípica en poblaciones naturales: ¿qué limita la selección direccional?" . The American Naturalist . 177 (3): 346– 57. Bibcode : 2011ANat..177..346K . doi : 10.1086/658341 . PMID 21460543. S2CID 26806172 .  
  14. ↑ Sanjak JS, Sidorenko J, Robinson MR, Thornton KR, Visscher PM (enero de 2018). "Evidencia de selección direccional y estabilizadora en humanos contemporáneos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 115 (1): 151– 156. Bibcode : 2018PNAS..115..151S . doi : 10.1073/pnas.1707227114 . PMC 5776788. PMID 29255044 .  
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  21. ^ László Z, Sólyom K, Prázsmári H, Barta Z, Tóthmérész B (11 de junio de 2014). "Depredación de agallas de rosas: los parasitoides y depredadores determinan el tamaño de las agallas mediante selección direccional" . MÁS UNO . 9 (6) e99806. Código Bib : 2014PLoSO...999806L . doi : 10.1371/journal.pone.0099806 . PMC 4053394 . PMID 24918448 .  
  22. ↑ "Una definición simple y ejemplos destacados de selección estabilizadora" . BiologyWise . Consultado el 16 de mayo de 2018 .