Selección direccional
Definición de selección direccional
Una selección direccional es una fuerza de la naturaleza que hace que una población evolucione hacia un extremo de un espectro de rasgos. Si bien algunos rasgos son discretos y tienen variaciones específicas (piense en el color de los ojos), otros rasgos son continuos y existen como una amplia gama de valores casi infinitos (piense en la altura).Un rasgo discreto pasa por una selección direccional, solo se seleccionará una variedad (solo ojos azules ). Si un rasgo continuo está sujeto a una selección direccional, se seleccionará el valor más alto o más bajo para (solo personas altas). La selección direccional se puede comparar con la selección estabilizadora, en la que se selecciona un valor medio o un rasgo moderado. La selección direccional también se puede comparar conselección disruptiva, o una selección que causa un aumento en ambos extremos de un espectro de rasgos.
Si se aplica una selección direccional a una población a lo largo del tiempo, los rasgos que se seleccionan aumentarán permanentemente, mientras que los rasgos seleccionados se perderán. Este cambio en la población a lo largo del tiempo se conoce como evolución. La mayoría de los rasgos están vinculados a muchos genes, que controlan su apariencia, función, estructura, etc. Sólo varían en raras ocasiones los rasgos controlados por genes individuales. Debido a esto, la mayoría de los rasgos tenderán a ser de naturaleza continua y contener una amplia variedad de valores para un rasgo. Durante la selección direccional, se seleccionará un lado de estos valores en contra, mientras que el otro lado aumentará. Mira el siguiente ejemplo del color del pelaje de los lémures.
Por alguna razón, la naturaleza no es amable con los lémures blancos. La selección direccional podría existir en una sola fuente, como un nuevo depredador que solo come lémures blancos. También podría deberse a muchos factores que funcionan en conjunto para seleccionar contra los lémures blancos. Por ejemplo, además de un nuevo depredador, los lémures blancos también podrían estar sujetos a un aumento de las quemaduras solares, lo que podría disminuir su éxito reproductivo. Si bien las causas pueden ser infinitas o singulares, la selección se mueve de manera decidida contra todos los lémures de colores más claros. Con el tiempo, como se ve en la segunda imagen, no hay más lémures de colores claros.
Este es solo un ejemplo demasiado simplificado para dar una idea de qué tipo de fuerzas pueden actuar sobre una población para crear un cambio de dirección. Los genes y alelos que crean rasgos fenotípicos pueden estar relacionados de manera compleja. Por ejemplo, el color de la bata blanca de los lémures podría estar relacionado con algún tipo de deficiencia de proteínas. Es posible que no se necesite una fuerza grande y drástica para eliminar por completo a los lémures blancos. Por otro lado, el blanco podría ser casi completamente independiente de otros rasgos. En ese caso, se necesitaría una fuerte selección direccional para eliminar el blanco, ya que muchos organismos exitosos también serían blancos.
Los ecologistas pasan muchos años estudiando poblaciones para determinar las causas y direcciones de la evolución. Si bien Darwin no tenía evidencia directa de evolución en una población, Ese fenómeno ha sido documentado una y otra vez por científicos en los últimos tiempos. Algunos ejemplos excelentes son los estudios sobre los pinzones de Darwin, los análisis evolutivos de insectos y muchos estudios genéticos que pueden mostrar que la evolución ocurre a nivel micro.
Ejemplos de selección direccional
Pinzones de Darwin
También conocidos como pinzones de Galápagos, estos pequeños pájaros fueron de particular interés para Darwin mientras se encontraba en su famosa expedición de descubrimiento. Darwin notó que las especies en diferentes islas eran notablemente variadas, aunque sin lugar a dudas provenían de la misma fuente. En los últimos años, el científico Peter y Rosemary Grant han estado estudiando a los pinzones. Han sido testigos de todo tipo de selección en los pinzones y la evolución que siguió. Un ejemplo muy drástico de selección direccional, los Grants observados como aves con picos más grandes fueron seleccionados, después de solo una temporada de una forma extremadamente drástica de selección direccional.
En Galápagos, cierta planta las especies que producen semillas dependen de una estación lluviosa muy húmeda para suministrar agua a sus numerosas semillas. Además en años de sequía, las plantas producen menos semillas, más grandes y más resistentes. Durante una sequía en 1977, los Grant estaban estudiando activamente los pinzones en una de las islas. De hecho, la sequía hizo que las semillas se hicieran más grandes y fuertes. En la población de pinzones antes de la sequía, los tamaños de los picos variaban de muy grandes a muy pequeños. Las aves con picos pequeños eran aptas para manipular semillas pequeñas, pero las semillas más grandes presentaban un desafío.
La sequía, y el aumento resultante en el tamaño y la fuerza de la semilla, puso una selección direccional a los pinzones. Las aves con picos pequeños ya no podían comer, mientras que las aves con picos grandes podían sobrevivir con semillas grandes y duras. Esta selección direccional hizo que la población resultante de pinzones tuviera un tamaño de pico promedio mucho mayor que la población antes de la sequía. Los Grants han documentado muchos casos como este en los pinzones y han demostrado de manera efectiva la evolución a nivel de población, de año en año.
Revolución industrial como selección direccional
Si bien muchos solo conocen la Revolución Industrial por los libros de historia, se convirtió en una parte importante de la biología cuando los científicos comenzaron a estudiar los cambios que los humanos crean en el medio ambiente. En 1811, durante los primeros años de la revolución industrial, se encontró la primera polilla con pimienta negra. Por lo general, las polillas moteadas tenían un color claro. Las dos variedades se pueden ver juntas en la imagen de abajo, con la polilla de color claro a la derecha.
Sin embargo, a medida que avanzaba la revolución industrial, se vieron más y más polillas oscuras. La razón de este aumento se remonta a una selección direccional aplicada por la revolución industrial. Durante la revolución industrial, el polvo, el hollín y la contaminación aumentaron drásticamente en las grandes ciudades. En estas ciudades, casi no se encontraron polillas de colores claros. En los bosques alejados de las grandes ciudades, predominaron las polillas de colores claros.
Muchos experimentos sobre la evolución y la ecología.de estas polillas ha demostrado que un aumento en el número de polillas oscuras se debe a su mayor éxito para evitar a los depredadores. Las polillas de colores claros en edificios sucios y llenos de hollín son fáciles de detectar y los depredadores se comen rápidamente a las polillas más ligeras. La selección direccional existe en ambos sentidos, ya que la industria selecciona polillas oscuras en las ciudades y polillas blancas en los bosques. Por lo tanto, si se considera toda la población de polillas, esto también podría ser un ejemplo de selección disruptiva. A nivel de cada ciudad, es una selección direccional, porque solo se selecciona la variedad oscura de polillas.
Términos de biología relacionados
- Selección: una fuerza en la naturaleza que opera contra un fenotipo específico, lo que hace que los organismos se reproduzcan menos que sus pares que no tienen el fenotipo.
- La Selección estabilizadora: una fuerza selectiva que empujó a una población hacia la mitad de un espectro de rasgos.
- Selección disruptiva: fuerza selectiva que divide los fenotipos de una población.
- Evolución: cuando la selección actúa sobre una población a lo largo del tiempo, cambiando la frecuencia de los fenotipos observados.
