Tema 6 - Medida de la selección natural y sus límites PDF

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TEMA 6: MEDIDA DE LA SELECCIÓN NATURAL Y SUS LÍMITES. • INTRODUCCIÓN A MEDICIÓN DE CARACTERES Hay dos tipos de caracteres según sus resultados diferentes en relación con su variación. • Cualitativos: uso de frecuencias, se estudian contando dichas frecuencias. • Cuantitativos: descriptores de la población, múltiples cualitativos + ambiente; se describen mejor con la media y la varianza. La centralidad establece la media y la varianza las dispersiones de la media. • TIPOS DE SELECCIÓN NATURAL -SEGÚN LA DIRECCIÓN DE LA SELECCIÓN: • Direccional: la selección afecta sobretodo a un lado de la variación de la media (un extremo). • Estabilizadora / equilibradora: elimina los extremos, quedan individuos cercanos a la media. • Disruptiva / divergente: se eliminan los individuos con valores medios, se mantienen los extremos (Ej: littorina saxatilis). -SEGÚN SU EFECTO SOBRE LA POBLACIÓN: • Selección dura: afecta a la densidad de la población. • Selección blanda: afecta a los individuos (la población no se ve muy afectada, sigue habiendo el mismo número de individuos aunque más de un tipo que de otro). -SEGÚN SU DEPENDENCIA DEL CONTEXTO: • Dependiente de la frecuencia: mantiene la diversidad en la población. • Dependiente de la densidad. -SEGÚN EL MOMENTO DEL CICLO DE VIDA (DEPENDE DE LAS ESPECIES): La eficacia descompuesta en componentes: • Viabilidad. • Fecundidad. • Selección sexual. • Selección genética: distorsión de la segregación, viabilidad, fertilización… • MEDICIÓN DE LA EFICACIA DIFERENCIAL (FITNESS) Premisas de la selección natural: • Competencia por recursos. • Variación parcialmente hereditaria. • Eficacia biológica (reproductiva) diferencial (Fitness). La mayoría del os estudios ecológicos miden la Eficacia Diferencial de variación observable y se considera Selección Natural. • MEDICIÓN DE LA “SELECCIÓN NATURAL” Diseño de estudios de eficacia: • Longitudinal: a lo largo del ciclo de la vida, difícil de realizar. •Transversal: comparación antes y después de la selección. • MEDICIÓN EN CARACTERES CUALITATIVOS

Evolución - Tema 6 (M.A.V)

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Polimorfismo y su cuantificación • Estima transversal: entre años. • Estimador W:de eficacia (frecuencia antes de la selección entre la posterior). Interpretación relativa a otras variantes mayor/menos, menor/menor. Todas las estimas están sujetas a error, sobretodo el de muestreo que siempre se produce. Selección por truncación: truncamos los datos,a partir deun valior se mantienen loos individuos, los otros no. S mide la media de los seleccionados menos la media de la población (Ej: tormenta y mariposas monarca). • MEDICIÓN EN CARACTERES CUANTITATIVOS Distribución normal (con forma de campana), hace falta conocer solo dos parámetros: media y varianza. Para medir la eficacia necesitamos saber el método de selección (Ej: selección por truncación, mejillones en verano por el choque de calor). Estimación de fitness: • Oportunidad de selección: varianza en eficacia, límite máimo. • Diferencial de selección: DS o S: Ps – Po, S mide la fuerza que ejerce la selección en la población. Hay que ver si el resultado se ve afectado por el error de muestreo; damos por supuesto que cualquier valor que cojamos es significativo. La covarianza está muy relacionada con la varianza y mide la desviación entre el valor de eficacia y valor del carácter respecto a la media de la población. La relación entre la eficacia (W) y un carácter: • Uso de la regresión: predecir W en función de P. • Selección direccional: regresión lineal. • Selección divergente/normalizadora: regresión cuadrática. W= a + b1 P1 • EXPERIMENTO DE LOS GRANT: PINZÓN FUERTE Tamaño, longitud y grosor del pico: se relacionaron con eficacias biológicas. Carácter (estandarizado)

b’

Tamaño

0,23

Longitud

-0,17

Grosor

0,43

La selección actúa sobretodo a favor de un aumento del grosor y el tamaño. Un aumento de una unidad estandarizada de eficacia produce un aumento de 0,43 en grosor (si aumenta 0,43 el grosor, sube en una unidad la eficacia. • Selección estabilizadora en humanos: en los extremos fuera de lo óptimo encontramos mayor nivel de mortalidad. • ESTIMAS DE SELECCIÓN NATURAL E HIPÓTESIS EVOLUTIVAS - Generalidad del método científico: • Procedimiento objetivo para el progreso del conocimiento. Evolución - Tema 6 (M.A.V)

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• Método falsacionista (uno de los existentes): - Problema o pregunta. - Explicaciones alternativas. - Test de hipótesis (uso de la estadística como formalización matemática). - Potencialidad predictiva de la selección natural: • ¿Por qué un determinado órgano es vestigial? • Ejemplo de los órganos vestigiales: - Explicación neutra: el carácter se pierde por azar evolutivo (deriva). - Explicación selectiva: individuos con menos carácter = más eficacia (coeficiente de regresión negativo). • SELECCIÓN SEXUAL - Causa del dimorfismo sexual. - Diferencias macho – hembra: las características del macho muchas veces eran contraproducentes por lo que no venían dadas por la selección natural, aunque la sexual es un componente de esta. - Darwin propuso 2 razones: • Competencia entre machos: no todos lo cumplían. • Elección de las hembras: presentaban preferencia por alguna característica de los machos. Ahora sabemos que también se dan casos contrarios: elección de los machos y competencia entre hembras. Esto fue muy criticado en su época. - Problemas: • Existe selección contraria en diferentes componentes. • Mecanismo de selección de señales. • Diferente según la especie. • CÓMO MEDIR LA SELECCIÓN SEXUAL - Caracteres cualitativos (Estimador W). • Experimentos de multiple choice: dos variantes, se mezclan machos y hembras. Ej: drosophila Machos A Machos B 30

30

Hembras A

30

12

20

32

0,97

Hembras B

30

9

24

33

1

21

44

0,48

1

Wmachos

• Se aparean 32 hembras A y 33 hembras B. • Se aparean 21 machos A y 44 machos B. • Existe una preferencia por la variante B, por lo que el carácter A terminará desapareciendo si esta selección sexual se mantiene constante y no se ve afectada por otro mecanismo. - Caracteres cuantitativos: • Descriptores poblacionales. • Diferencial de selección (S).

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Macho

Hembra

No apareados

6,65

6,94

Apareados

6,97

7,58

SS macho = 6,97 – 6,65 = 0,32 SS hembra = 7,58 – 6,94 = 0,64 • Fuerte selección sexual en hembras. • LÍMITES DE LA SELECCIÓN NATURAL Causas por las que la selección natural puede no tener efecto: -Ausencia de variación genética: incluso efectos aparentes, fenómenos plásticos. -Soluciones de compromiso (trade-offs): selección contradictoria, puede tener ventaja desde una perspectiva y un problema desde otro; se tiende a adquirir un valor medio. • Guepardo: aumentando longitud de patas para más velocidad, pero si la aumenta encontramos más probabilidad de fractura. -Herencia filogenética. -Canalización (constreñimientos durante el desarrollo): • Estructura determinada por los genes que limita la variación, tenen un constreñimiento que les limita la libertad. • No se puede reordenar la estructura genética sin límites, la selección natural no actúa sobre un papel en blanco. • Ej.: el cerdo tiene cuatro extremidades, para que volase necesitaría alas por lo que tendría que cambiar totalmente su estructura y no es rentable. -Evolución a largo plazo/especiación: • La selección natural es ciega pensando en el futuro, actúa en el presente sin predecir qué caracteres permanecerán y cuales no. • No previene catástrofes: extinción de los dinosaurios. • Gracias a la selección natural las poblaciones con más eficaces para su entorno actual, no para cambios drásticos que supongan uno nuevo.

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