La Selección Natural

La selección natural es el proceso por el cual una especie se adapta a su medio ambiente. La selección natural lleva al cambio evolucionario cuando individuos con ciertas características poseen una tasa de supervivencia o reproducción más alta que los otros individuos de la población y pasan estas características genéticas heredables a su progenie. Puesto en forma simple, la selección natural es la diferencia consistente en la supervivencia y la reproducción entre genotipos diferentes, o hasta en genes diferentes, en lo que podríamos llamar el éxito reproductivo. 

Introduccion

La selección natural fue propuesta por Darwin como medio para explicar la evolución biológica. Esta explicación parte de dos premisas; la primera de ellas afirma que entre los descendientes de un organismo hay una variación ciega (no aleatoria), no determinista, que es en parte heredable. La segunda premisa sostiene que esta variabilidad puede dar lugar a diferencias de supervivencia y de éxito reproductor, haciendo que algunas características de nueva aparición se puedan extender en la población. La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produciría todos los fenómenos evolutivos.

Ejemplo de Selección Natural

  Un ejemplo de la selección natural viene de animales en el ártico. Si la población inicial tiene animales con la piel marrón y animales con la piel blanca, los depredadores verán - y por lo tanto comer - los animales marrones más con frecuencia. Tener piel blanca ayudará así a supervivencia, y el gene para la piel blanca vendrá dominar a la población. Si la población entonces emigra a a forested área, los animales con la piel oscura tiene una ventaja porque serán vistos menos fácilmente por los depredadores. Entonces el gene para la piel oscura comenzará a separarse a través de la población otra vez.

El Origen de las especies y Charles Darwin

    La selección natural puede ser expresada como la siguiente ley general, tomada de la conclusión de El origen de las especies, (título original en inglés: On the Origin of Species) libro de Charles Darwin publicado el 24 de noviembre de 1859, considerado uno de los trabajos precursores de la literatura científica y el fundamento de la teoría de la biología evolutiva:

" Existen organismos que se reproducen y la progenie hereda características de sus progenitores, existen variaciones de características si el medio ambiente no admite a todos los miembros de una población en crecimiento. Entonces aquellos miembros de la población con características menos adaptadas (según lo determine su medio ambiente) morirán con mayor probabilidad. Entonces aquellos miembros con características mejor adaptadas sobrevivirán más probablemente. "

    En esta obra Charles Darwin (1809-1882) propuso el mecanismo de la selección natural como explicación para el origen de las especies. Haciendo un paralelismo con la selección artificial realizada por el ser humano en plantas o ganado, Darwin creó el concepto de selección natural, en el cual la naturaleza selecciona a las poblaciones más aptas para la supervivencia en determinado ambiente y descarta a las menos aptas.

Charles Darwin

 Ilustraciones realizadas por Charles Darwin para ilustrar las variaciones del pico de los pinzones de las Islas Galápagosdebido a la actuación de la selección natural.

La frase de Darwin "supervivencia del más apto" es muy popular al hablar de evolución. Actualmente se define la adaptabilidad evolutiva como la contribución que hace un individuo al pool de genes de la siguiente generación, respecto a la contribución de otros individuos. Así, los individuos "aptos" son aquellos que pasan el mayor número de genes a la siguiente generación.

Sin embargo, es el fenotipo , y no el genotipo, lo que se expone al ambiente. Por fenotipo no solo debemos entender la apariencia externa de un individuo, también su metabolismo.Debemos recordar además que el fenotipo es la expresión de muchos genes diferentes, y también es el producto de las interacciones del genotipo con el ambiente. Un ejemplo es el caso de gemelos idénticos con diferente peso al momento del nacimiento.    

 La selección natural es un mecanismo evolutivo que se define como la reproducción diferencial de los genotipos en el seno de una población biológica. La formulación clásica de la selección natural establece que las condiciones de un medio ambiente favorecen o dificultan, es decir, seleccionan la reproducción de los organismos vivos según sean sus peculiaridades. La selección natural fue propuesta por Darwin como medio para explicar la evolución biológica. Esta explicación parte de dos premisas. La primera de ellas afirma que entre los descendientes de un organismo hay una variación ciega (no aleatoria), no determinista, que es en parte heredable. La segunda premisa sostiene que esta variabilidad puede dar lugar a diferencias de supervivencia y de éxito reproductor, haciendo que algunas características de nueva aparición se puedan extender en la población. La acumulación de estos cambios a lo largo de las generaciones produciría todos los fenómenos evolutivos. 

Tipos de Selección Natural

Existen 4 Tipos a veces considerados 3 de selección natural, clasificados según los individuos que sobreviven en cada tipo de selección, es decir, según cuántos sobrevivan:

§  Selección estabilizadora

       Es un tipo de selección natural en el que la diversidad genética decae según un valor particular de carácter. Puesto de otra manera, los extremos de una característica son seleccionados en contra, por lo que los organismos con características del rango "promedio" son los que más sobreviven. Éste es probablemente el mecanismo de acción más común de la selección natural.

       Un ejemplo clásico de esto es el peso prenatal humano. Los bebés de bajo peso pierden calor de manera más rápida y son más sensibles a las enfermedades por infección, mas los bebés de alto peso son más difíciles de parir por la pelvis. Así se demuestra que el peso óptimo (el que da una mayor probabilidad de supervivencia) es una medida que se encuentra en un rango medio, ni extremadamente alto, ni extremadamente bajo.

§  Selección direccional

        también llamada selección positiva, es un tipo de selección natural que favorece un solo alelo, y por esto la frecuencia alélica de una población continuamente va en una dirección. Es opuesta a la selección balanceada, donde se favorecen varios alelos, o a laselección estabilizadora, que elimina mutaciones malignas de una población. La selección direccional es un tipo particular de mecanismo de selección natural.

§  Selección disruptiva o Selección balanceada

       tiene un significado importante en la historia del estudio evolucionario, pues fue parte de los casos de los fringílidos observados por Darwin en las islas Galápagos.

       Darwin observó que estas especies de ave eran suficientemente similares como para haber descendido de una sola especie. Aún así, exhibían variaciones disruptivas en el tamaño de su pico. Esta variación estaba relacionada aparentemente con el tamaño de las semillas disponibles en las respectivas islas (picos grandes para semillas grandes, picos pequeños para semillas pequeñas). Los picos de tamaño medio tenían dificultad para manejar las semillas pequeñas y no eran suficientemente fuertes para romper semillas grandes, por lo que no eran una buena variación.

§  Selección sexual

        La existencia de dimorfismo en las gametas (óvulos y espermatozoides), y el hecho que en general los machos compiten entre sí por el acceso a las hembras, sugiere que la presión de selección es fuerte sobre la habilidad de los machos por acceder a aparearse, y sobre las hembras por elegir a su compañero de cópula. La consecuencia del comportamiento diferencial entre sexos es que presentan una gran variación en su éxito reproductivo (medido como el número de hijos), debido a la competencia que existe entre ellos y lograr ser lo más exitosos posible en la reproducción a través del mayor número de cópulas posible. 

Mutación

La selección natural depende de la disponibilidad de variaciones en los rasgos, que se presentan con mutaciones en DNA. Natural de los organismos que la selección no podría trabajar obviamente si no había variación, o si las mutaciones existieron pero no tenían ningún efecto en el potencial reproductivo medio.

Las mutaciones tienen una variedad de causas, incluyendo la infección y el contacto virales con pasar rayos cósmicos. Las mutaciones son a menudo dañosas, y éstos generalmente se eliminan rápidamente del charco de genes. Las mutaciones no pueden también ser neutrales y tener ningún efecto en el organismo; éstos persisten a veces en el charco de genes a pesar de carencia del valor adaptante. Algunas mutaciones son beneficiosas al organismo, y estas mutaciones son preservadas por la selección natural porque consultan una supervivencia leve y una ventaja reproductiva.

Teoría Moderna

En la moderna Teoría Sintética de la evolución, la selección natural no es la única causa de evolución, aunque sí la que tiene un papel más destacado. El concepto de selección natural se define ahora de un modo más preciso: como la reproducción diferencial de los genotipos en una población. Desde el momento en que existen diferencias en éxito reproductivo de las distintas variantes genéticas, existe selección natural. Por ejemplo: si los individuos más verdosos en una población de insectos-hoja aportan unos tres descendientes a la siguiente generación, y los individuos marrones aportan como media 1,5 descendientes, está habiendo selección a favor de los verdes. Las diferencias en éxito reproductivo pueden ocurrir por diversas causas (diferente fertilidad, riesgo de muerte por depredadores, atractivo sexual, capacidad para explotar los recursos alimenticios, etc.) Generalmente, existe una correlación entre la eficacia reproductiva de los portadores de un genotipo y la adaptación al medio que éste les otorga. Por tanto, los rasgos que confieren ventajas adaptativas comúnmente son seleccionados a favor y propagados en las poblaciones (En algunos casos, un genotipo podría otorgar éxito reproductivo sin aportar mayor adaptación al medio, y sería seleccionado igualmente).

La teoría de la selección natural aportó por primera vez una explicación científica satisfactoria para múltiples enigmas científicos del mundo biológico, especialmente el de la "apariencia de diseño" que existe en los seres vivos. Permitió, por tanto, que la Biología pudiera prescindir de los elementos divinos y sobrenaturales y se convirtiera así en una auténtica ciencia.

Hoy en día, la evolución por selección natural se estudia en diversos tipos de organismos, mediante experimentos de laboratorio y de campo, y se desarrollan métodos para averiguar qué genes han estado recientemente sometidos a la acción de la selección natural y con qué intensidad.