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MODULO II UNIDAD 2 INICIO
PROGRAMA DE EXPERIMENTACION DE DARWIN
En épocas previas a las de Darwin, la hipótesis de una evolución ya era aceptada para muchos fenómenos. Darwin le agregó una nueva explicación cuyo punto clave era el razonamiento basado en poblaciones. Argumentaba que la población de cualquier especie alberga un cierto ACERVO GENICO, consistente en individuos de diferentes características con posibilidades de procreación. La población de la siguiente generación tambien tiene su propio acervo génico, solamente que en esa población habrá una mayor frecuencia de aquellos tipos que consiguen tanto sobrevivir hasta la edad de procreación como procrear cuando tienen oportUNIDAD, oportUNIDAD a la que acceden con mayor facilidad los adaptados a las condiciones ambientales, que pueden ser cambiantes a lo largo del tiempo. En concreto, las frecuencias de los distintos tipos no son invariantes, fig. 9 y 10.
Estos principios caracterizan la teoría de Darwin:
2. Hay una teoría que lo explica causalmente, o sea en sus causas, formada por cuatro hipótesis:
a. El principio de la variación. Entre los individuos de una dada población con cierto acervo génico, existe variación en morfología, fisiología y comportamiento. Hay, tal vez entre otras pequeñas variaciones, las originadas en el mecanismo de mutación, importante y al mismo tiempo "accidental" y hereditaria. Este principio fue iluminado al siglo siguiente por la biología molecular, ciencia que le aportó explicaciones detalladas sobre errores en la duplicación de mensajes, genes saltarines y recombinaciones sexuales, entre otras. Se explica hoy que existen genes morfológicos, genes fisiológicos y genes comportamentales, que son levemente variantes.
b. El principio de la herencia. Los descendientes se parecen más a sus antecesores que lo que se parecen al resto de los individuos no emparentados con ellos. Los hijos reproducen en forma bastante fiel las características de los padres. Este principio tambien es iluminado por la biología molecular, que aporta explicaciones sobre las presencia, en cada célula del hijo, de un mensaje genético heredado de la madre, con el aporte de la recombinación sexual o sin dicho aporte, segun las especies.
c. El principio de la selección natural, que le da nombre a toda la teoría. En un dado nicho ecológico, algunas formas tienen mayor éxito en sobrevivir y llegar a la reproducción que otras. Existen diversos mecanismos mediante los cuales se controlan, por eliminación, no solamente la parte mutada del mensaje genético, sino la parte no-mutada. Entre ellos, se anotan los mecanismos que permiten la proliferación de las pequeñas mutaciones, no así de las grandes mutaciones que son generalmente letales y que resultan eliminadas por no llegar a la posibilidad de la coevolución con otros genes del mensaje ni a la de la reproducción.
d. El principio de la variabilidad controlada por la selección natural. Aunque las variaciones deben necesariamente preceder a la selección , ya que ellas presentan el abanico de competidores (con distintas variaciones) a seleccionar, el alcance de la variación, esto es, la variabilidad, tambien está dentro de un abanico de competidores (esta vez con distinto alcance de variación) a seleccionar. Entonces pueden competir, dentro de una población, distintas tasas de variabilidad, tanto desde el punto de vista de la frecuencia de las variaciones como del tamaño (grande o pequeño) de ellas mismas. La biología molecular aporta lo suyo a la comprensión de este principio, con genes especiales que controlan la perfección o imperfección de la copia del mensaje heredado, dando lugar a jerarquías de interacción o coevolución. La biología de las autoorganizaciones, a su vez, las toma como ejemplo de autoorganizaciones de alta complejidad, o de "alta tecnolog'ia".
acción de mecanismos
acervo génico de la generación k
acción de mecanismos acervo génico de la generación k+1
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Fig 9- El acervo génico va cambiando de generación en generación, por diversos mecanismos cuyas leyes plantea la teoría de la selección natural, aunque su desarrollo en los detalles tanto evolutivos como moleculares aún está abierto a discusión. El darwinismo alega que sobreviven las instrucciones más aptas de un mensaje genético. El neutralismo propone, en cambio, que en algun caso las instrucciones modificadas juegan un papel neutro; y aunque lleguen a fijarse, como se muestra en la fig. 10, no significa que la variante fijada tenga ventajas comparativas. En general se acepta que de un mensaje genético de miles de genes, los que están más sujetos entre ellos al control de la selección natural son los que tienen trascendencia prioritaria en lograr que sus portadores lleguen a la oportUNIDAD de la procreación, quedando el resto de los genes en una situación más indiferente y neutra.
primer proceso de fijación .... segundo proceso de fijación
1/ nu Frecuencia de alelos
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Generaciones sucesivas
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Claramente, un proceso selectivo con contribuciones conservadoras (2.b) y (2.d) y contribuciones creativas (2.a) y (2.c), da origen al acervo génico de una población. Si todos los individuos fuesen idénticos o clones, aunque cada uno de ellos tuviese una tasa de reproducción diferente, la población tendría el mismo, pobrísimo, acervo génico. Para que la diferente tasa individual de reproducción lleve hacia una selección natural, es necesario que surjan diferencias individuales heredables. Sea una población de animales gigantes y enanos. Si los gigantes tienen mayor tasa de duplicación que los enanos, pero sus descendientes resultan enanos porque el gigantismo no resultó heredable, no hay cambios en el acervo génico de una generación a otra. Si, en promedio, todas las mutantes tienen la misma tasa de duplicación, el acervo poblacional no cambia. Para que haya selección natural por mecanismos variacionales, se necesitan tanto los aportes conservadores (2.b y c) como los creativos (2.a y d).
La evolución darwiniana se categoriza como basicamente gradual. Otros aportes teóricos objetan un gradualismo a ultranza y sugieren la posibilidad de unas muy infrecuentes y grandes mutaciones no-letales (aromorfosis, mecanismos de Kauffman, etc.)
Volviendo a los principios anotados, queda claro que una población posee, frente a un nuevo depredador o frente a la extinción de su principal fuente de alimentación, por dar dos ejemplos cualesquiera, un cierto acervo génico preexistente con genes alternativos o mutantes que constituyan la tabla de salvación de la población en riesgo de extinción. La presión de selección es la causa de la extinción de casi todos los individuos y de la supervivencia muy cerca del límite y a duras penas de unos pocos individuos mutantes en condiciones de seguir reproduciendo sus genes. Entonces desde la generación k a la generación k+1 hay un notable cambio en el acervo génico, fig. 9, así como una tendencia hacia la fijación de los nuevos atributos adaptados al cambio, fig. 10.
Queda asimismo claro, que a lo largo de las generaciones, las mutaciones de una población están coevolucionando con el resto de sus mecanismos no-mutados. La presión de selección está operando, más que en otras partes, sobre los genes de alta tecnología encargados de actuar de directores de orquesta del conjunto de genes, apagando a unos y encendiendo a otros. Aquí los efectos son más significativos por su mayor nivel jerárquico. El buen éxito de toda la población se mide más por esos genes que por otros más neutros en sus resultados sobre la supervivencia. Dentro del concepto de coevolución cabe incorporar estos detalles adicionales.
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