Download - Selección Natural
Selección natural
Selección natural
Es considerada la principal fuerza evolutiva
Al igual que otras fuerzas, se modifican las frecuencias de los alelos.
Es la única fuerza evolutiva donde el cambio en la frecuencia de alelos tiende hacia la adaptación
FITNESS (APTITUD O ADECUACIÓN)= FITNESS (APTITUD O ADECUACIÓN)= EXITO REPRODUCTIVOEXITO REPRODUCTIVO
Componentes del fitness en organismos con reproducción asexual
• La probabilidad de que el genotipo sobreviva hasta la edad reproductiva
• Tasa de Fecundidad
COMPONENTES DEL FITNESS EN ORGANISMOS CON REPRODUCCIÓN SEXUAL
Selección del cigoto Viabilidad. Probabilidad de llegar a edad
reproductiva. Éxito reproductivo. Número de eventos
reproductivos que producen descendencia. Fecundidad. Número de gametos por individuo,
pero usualmente se mide como número de organismos viables producidas
Selección gamética Gametos viables Éxito en la Fertilización
Eficiencia Biológica Darwiniana (w) [Valor selectivo o valor adaptativo]
Coeficiente de selección (s), se define como s=1-W por lo tanto W=1-s. Mide la reduccion de la eficiencia biológica de cada genotipo.
Cálculo de las eficiencias biológicas de tres genotipos cuando se conoce el número de la
progenie producida por cada genotipo
A1A1 A1A2 A2A2 Total
Número de Cigotos en cada generación (a) 40 50 10 100
Número de cigotos producidos por cada genotipo en la siguiente generación (b)
80 90 10 180
Cálculo
Número promedio de descendientes por individuo en la sig. Generación (b/a)
80/40=2 90/50=1.8 10/10=1
Eficiencia Biológica (eficiente reproductiva W)
2/2=1 1.8/2=0.9 ½=0.5
Coeficiente de selección 0 0.1 0.5
Diferencias de la eficiencia biológica debido a diferencias en la tasa de
supervivencia
A1A1 A1A2 A2A2
Eficiencia Biológica de supervivencia
1 0.9 0.5
Eficiencia biológica de fertilidad
1 1 1
Eficiencia Biológica Neta
1x1=1 0.9x1=0.9 1x0.5=0.5
Diferencias de la eficiencia biológica debido a diferencias en
la fertilidadA1A1 A1A2 A2A2
Eficiencia Biológica de supervivencia
1 1 1
Eficiencia biológica de fertilidad
1 0.9 0.5
Eficiencia Biológica Neta
1x1=1 0.9x1=0.9 1x0.5=0.5
Diferentes casos de selección natural
Selección contra el alelo recesivo Selección contra el alelo dominante Selección contra un alelo sin dominancia Selección a favor de los heterocigotos Selección en contra de los heterocigotos
Selección contra el alelo recesivo
AA Aa aa Total Frecuencia de a
Frecuencia inicial p2 2pq q2 1 q
Eficiencia biológica 1 1 1-s
Contribución de cada genotipo a la siguiente generación
p2 2pq q2(1-s) 1-sq2
Frecuencias Normalizadas
p2
1-sq2
2pq
1-sq2
q2(1-s)
1-sq2
1 q1= q-sq2
1-sq2
Cambio en las frecuencias alélicas
∆q=-spq2
1-sq2
Biston betularia
ddDD o Dd
Selección contra el alelo dominante
AA Aa aa Total Frecuencia de A
Frecuencia inicial p2 2pq q2 1 p
Eficiencia biológica 1-s 1-s 1
Contribución de cada genotipo a la siguiente generación
p2 (1-s) 2pq (1-s) q2 1-s+sq2
Frecuencias Normalizadas
p2 (1-s)
1-s+sq2
2pq (1-s)
1-s+sq2
q2
1-s+sq2
1 p1= p(1-s)
1-s+sq2
Cambio en las frecuencias alélicas
∆p=-spq2
1-s+sq2
Selección contra un alelo sin dominancia
A1A1 A1A2 A2A2 Total Frecuencia de A2
Frecuencia inicial p2 2pq q2 1 q
Eficiencia biológica 1 1-s/2 1-s
Contribución de cada genotipo a la siguiente generación
p2 2pq (1-s/2) q2(1-s) 1-sq
Frecuencias Normalizadas
p2
1-sq
2pq (1-s/2)
1-sq
q2(1-s)
1-sq
1 q1= q-sq(1+q)/2
1-sq
Cambio en las frecuencias alélicas
∆q=-spq/2 1-sq
Selección a favor de los heterocigotos o superdominancia
AA Aa aa Total Frecuencia de a
Frecuencia inicial p2 2pq q2 1 q
Eficiencia biológica 1-s 1 1-t
Contribución de cada genotipo a la siguiente generación
p2 (1-s) 2pq q2(1-t) 1-sp2-tq2
Frecuencias Normalizadas
p2 (1-s)
1-sp2-tq2
2pq
1-sp2-tq2
q2(1-t)
1-sp2-tq2
1 q1= q-tq2
1-sp2-tq2
Cambio en las frecuencias alélicas
∆q=pq(sp-tq) 1-sp2-tq2
Anemia falciforme
HbA/ HbA HbS/ HbS
Anemia falciforme
La anemia de células falciformes, es una enfermedad que afecta la hemoglobina, una proteína que forma parte de los glóbulos rojos y se encarga del transporte de oxígeno. Es de origen genético y se da por la sustitución de un aminoácido en su conformación, esto provoca que a baja tensión de oxígeno la hemoglobina se deforme y el eritrocito adquiera apariencia de una hoz; la nueva forma provoca dificultad para la circulación de los glóbulos rojos, por ello se obstruyen los vasos sanguíneos y causan síntomas como dolor en las extremidades. Los glóbulos rojos también padecen de una vida más corta provocando anemia por no ser reemplazados a tiempo.
Plasmodium falciparum
Eficiencia biológica de los res genotipos de locus de la anemia
falciforme en una población en NigeriaHbA/ HbA HbA/ HbS HbS/ HbS Total Frecuencia de
Hbs (q)
Número observado 9365 2993 29 12387
Frecuencia observada
0.7460 0.2416 0.0023 1 0.1232
Frecuencia esperada
0.7688 0.216 0.0152 1 0.1232
Eficiencia de supervivencia (observada/esperada)
0.98 1.12 0.15
Eficiencia Biologica relaiva (supervivencia /1.12)
0.88 1 0.13
Selección contra los heterocigotos
AA Aa aa Total Frecuencia de a
Frecuencia inicial p2 2pq q2 1 q
Eficiencia biológica 1 1-s 1
Contribución de cada genotipo a la siguiente generación
p2 2pq (1-s) q2 1-2spq
Frecuencias Normalizadas
p2
1-2spq
2pq (1-s)
1-2spq
q2
1-2spq
1 q1= q-spq
1-2spq
Cambio en las frecuencias alélicas
∆q=spq(q-p) 1-2spq
Modelo general de selección e un locus simple
AA Aa aa Total Frecuencia de a
Frecuencia inicial p2 2pq q2 1 q
Eficiencia biológica w1 w2 w3
Contribución de cada genotipo a la siguiente generación
p2 w1 2pq w2 q2 w3 w= p2 w1+ 2pq w2+
q2 w3
Frecuencias Normalizadas p2 w1
w
2pq w2
w
q2 w3
w
1 q1=q(pw2+qw3)
w
Selección Natural
“Supervivencia del más fuerte” (Darwin) “Supervivencia del más apto” (Darwin) Perpetuación diferencial no fortuita de
genotipos variantes (Mettler y Gregg)
Creación positiva de un nuevo o estabilizado patrón de variación mediante la perpetuación diferencial de algunos genotipos
Pérdida de la variación por eliminación preferencial de otros genotipos.
Ambos son aspectos mutuos en un solo proceso
Caracteres asociados con las selección natural La fuerza del individuo Mayor capacidad de huida Mayor capacidad de triunfo en el combate Aumento en las resistencia a las enfermedades Semillas más aerodinámicas para su
diseminación Altruismo Mejor camuflaje Oportunismo
Drosophila mullieri
0.15 normales
0.85 Inversión paracéntrica
2000 individuos
20 generaciones después
(610 días)
0.0075 mutantes
Modos de selección natural
Selección estabilizadora
Genotipos perfectamente adaptados. Siempre existe selección, elimina
mutaciones, efectos de migración, segregación y recombinación.
Ejemplo: peso de neonatos, gorriones, humanos, número de huevos en nidadas.
Selección direccional
La resistencia a los insecticidas es un ejemplo. El DDT fue un insecticida ampliamente usado. Luego de unos años de uso intensivo, el DDT perdió su efectividad sobre los insectos. La resistencia al DDT es un carácter genético (raro en un comienzo) que se convierte en un carácter favorable por la presencia de DDT en el medio ambiente. Solo aquellos insectos resistentes al DDT sobreviven dando origen a mayores poblaciones resistentes al DDT.
Selección disruptiva o diversificadora
Ejemplos:
Biston betularia
Papilio dardanus
Salmón del Atlántico
Hembra del salmón del atlántico
machos Cortejo
Vironero