- Què és la selecció natural?
- Model de selecció natural disruptiva
- Els individus d'ambdós extrems de la corba tenen major
- Com varia la mitjana i la variància?
- Implicacions teòriques i evolutives
- exemples
- El pinsà africà
- Generalitats de l'pinsà i la seva dieta
- Estudis de Smith sobre la variació en la mida de el pic
- referències
La selecció disruptiva és una de les tres formes per la qual la selecció natural actua sobre els caràcters quantitatius en els organismes. La selecció disruptiva s'encarrega de seleccionar en la població més de dos valors d'un caràcter i les formes mitjanes disminueixen.
Per exemple, pensem en alguna mena d'au que s'alimenti de llavors. Si grafiquem la freqüència de la mida dels pics, obtindrem una distribució normal: una corba amb forma de campana, on el punt màxim representa els individus amb pics més freqüents.
Font: Azcolvin429
Suposem que les condicions climàtiques de l'hàbitat dels animals només permet la producció de llavors molt petites i molt grans. Els pinsans amb pics molt petits i molt grans podran alimentar-se, mentre que els individus amb pics de mides intermedis es veuran afectats negativament.
Què és la selecció natural?
La selecció es pot presentar en la naturalesa sota diferents modalitats, depenent de la relació que hi ha entre el fenotip i el fitness.
Una de les múltiples cares de la selecció és la selecció disruptiva. Abans, però, de definir aquest tipus de selecció, és menester entendre un concepte bàsic en biologia: la selecció natural.
L'any 1859 va representar una etapa de canvi radical per a les ciències biològiques amb l'arribada de la teoria de la selecció natural. Aquesta va ser formulada pel famós naturalista britànic Charles Darwin en el seu llibre L'origen de les espècies, on proposa aquest mecanisme.
La selecció natural passa sempre i quant es compleixin tres condicions en una població: existeix variabilitat, els organismes presenten certes característiques que incrementen la seva fitness i aquesta característica és heretable.
En biologia evolutiva, al terme fitness o eficàcia biològica es refereix a la capacitat d'un individu per reproduir-se i tenir descendència fèrtil. És un paràmetre que va de 0 a 1.
Val ressaltar que la selecció natural no és l'única força evolutiva, també la deriva gènica té un paper rellevant en el canvi evolutiu, particularment a nivell molecular.
Model de selecció natural disruptiva
Els individus d'ambdós extrems de la corba tenen major
La selecció direccional ocorre quan els individus localitzats en els dos extrems de la distribució de freqüències tenen major fitness que els individus centrals. Amb el pas de les generacions, els individus afavorits incrementen la seva freqüència en la població.
En els models de selecció disruptiva, pot ser que més de dos genotips siguin afavorits.
Sota una perspectiva genètica, la selecció disruptiva ocorre quan el heterozigot té un fitness més baix que el dels homozigots.
Prenguem l'exemple hipotètic de la mida corporal. Suposem que en una població d'organismes, els més petits i els més grans tenen avantatge (escapament a depredadors, obtenció de l'aliment, entre altres raons). En contrast, els organismes d'altura mitjana no tindran un èxit reproductiu tan alt com el dels seus contraparts.
Com varia la mitjana i la variància?
Una metodologia comuna i força difosa entre els biòlegs és el mesurament dels efectes de la selecció natural en la variació fenotípica per mitjà dels canvis en la mitjana i en la variació dels caràcters en el temps.
Depenent de com canvien, la selecció es classifica en tres formes principals: estabilitzadora, direccional i disruptiva.
En els gràfics de distribució de freqüència dels caràcters quantitatius avaluats podem quantificar diversos els paràmetres esmentats.
El primer és la mitjana o la mitjana aritmètica de el tret sota estudi. Per exemple, mesurar en una població de rosegadors la mida corporal i calcular la mitjana. Aquesta és una mesura de tendència central.
La variància és la dispersió de les dades respecte a la mitjana de la població. Si la variància és alta, llavors hi ha una variabilitat considerable de l'caràcter estudiat. Si és baixa, tots els valors obtinguts estan propers a la mitjana.
Si estudiem un caràcter a la població i observem que la variància augmenta en el curs de les generacions, podem inferir que està passant selecció disruptiva. Visualment, la campana de la gràfica va ampliant-se amb cada generació.
Implicacions teòriques i evolutives
La selecció disruptiva ha estat de gran interès per als biòlegs per dues raons principals. Primer, promou la variació dins d'una espècie en una població, com veurem més endavant amb el bec dels pinsans.
Segon, es proposa que la selecció disruptiva actuant per extensos períodes temporals podria promoure els esdeveniments d'especiació (generació de noves espècies).
exemples
Malgrat que els esdeveniments de selecció disruptiva poguessin semblar improbables, són comuns en la naturalesa - a l'almenys en teoria. Els exemples més destacats de selecció disruptiva els tenim en diferents espècies d'aus.
El pinsà africà
Generalitats de l'pinsà i la seva dieta
Els pinsans de l'espècie P. ostrinus viuen al centre d'Àfrica. La dieta d'aquest animal està formada per llavors. La majoria de les poblacions presenten formes petites i grans, tant en mascles com en femelles.
En l'ambient on viuen els pinsans, hi ha múltiples espècies de plantes que produeixen les llavors i que aquestes aus inclouen en la seva dieta. Les llavors varien en termes de la seva duresa i mida.
Estudis de Smith sobre la variació en la mida de el pic
Smith l'any 2000 va estudiar la variació morfomètrica en el bec dels pinsans i va trobar resultats molt interessants.
L'investigador va quantificar el temps que li pren a un pinsà realitzar l'obertura de la llavor per consumir-la. Paral·lelament, va mesurar l'aptitud biològica dels individus i ho va relacionar amb la mida de el bec. El període temporal d'aquest experiment va ser d'uns set anys.
Smith va concloure que hi ha dos mides de pics predominants perquè hi ha dues espècies primordials de llavors que són consumides pels pinsans.
Una de les espècies de plantes produeix llavors molt dures, i els pinsans més grans i amb pics més robustos s'especialitzen en el consum d'aquesta espècie de llavors.
L'altra espècie abundant produeix llavors petites i suaus. En aquest cas, les variants de pinsans que s'especialitzen en el seu consum són individus petits amb pics petits.
En un ambient amb una distribució bimodal dels recursos, la selecció natural modela una distribució bimodal de l'espècie.
referències
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitació a la Biologia. Ed. Mèdica Panamericana.
- Freeman, S., & Herron, JC (2002). Anàlisi evolutiu. Prentice Hall.
- Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrated principles of zoology (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
- Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Facts on File.
- Ridley, M. (2004). Evolution. Malden.
- Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biology: The Dynamic Science. Nelson Education.
- Soler, M. (2002). Evolució: la base de la Biologia. Projecte Sud.