Proceso Microevolutivo
Se define como fuerza microevolutiva aquella que produce cambios en la frecuencia de un gen en una población. Estas fuerzas son capaces de introducir y amplificar la variedad genética, transformando las poblaciones en poblaciones adaptadas.
El proceso microevolutivo requiere:
- Variabilidad genética (mutación).
- Alguna forma de selección.
- Cierto grado de aislamiento.
Por ejemplo, la deriva genética es un proceso microevolutivo.
Esquema del proceso:
- Introducción de variedad: Mutación y migración.
- Amplificación de la variedad: Recombinación.
- Actuación sobre la variedad: Deriva genética y selección, actuando sobre la población.
- Resultado: Población adaptada.
Domesticación Vegetal
La domesticación vegetal es la transformación de una especie silvestre en una cultivada por la acción del ser humano. Esta evolución ocurre en un hábitat creado por el ser humano; es decir, la microevolución tiene lugar en un ambiente antropológico.
Como resultado, se obtienen poblaciones cada vez más homogéneas, con la particularidad de que son especies cultivadas.
Cambios Producidos por la Domesticación
- Gigantismo: Obtención de plantas y frutos de mayor tamaño. Ejemplo: El tomate silvestre es más pequeño que el cultivado.
- Diversidad morfológica: Selección de individuos con características favorables, que pueden ser anormales en la naturaleza. Ejemplo: Coles con la rama floral hipertrofiada.
- Suspensión de mecanismos de dispersión: Ejemplo: El opio silvestre tiene frutos pequeños y grandes orificios para la dispersión de semillas, mientras que las formas cultivadas tienen frutos grandes y poros cerrados. En la judía ancestral, las vainas son dehiscentes, pero en la domesticada no lo son.
- Cambio de hábito de perenne a anual.
- Cambio de alogamia a autogamia: Ejemplo: El tomate ancestral era autoincompatible (tipo exerto), mientras que los cultivares modernos son autógamos estrictos (tipo inserto).
- Supresión de mecanismos de defensa: Ejemplo: Desaparición de espinas en Solanum quitoense.
- Reducción de la fertilidad sexual en especies de propagación vegetativa.
- Sincronización de la floración y maduración.
- Germinación rápida y simultánea de la semilla.
Mutación: Fuente Primaria de Variedad
La mutación produce cambios en el ADN debido a errores en la replicación. Es la única causa de auténtica creación de genes.
Un nuevo mutante no se mantiene en la población por sí solo; es la selección la que lo favorece o lo desecha. Las mutaciones que se transmiten a las siguientes generaciones generan individuos mutantes.
Tipos de Mutaciones
- Espontáneas: Generan ganancia de función, creando un producto génico con una función nueva.
- Inducidas: Causan pérdida de función (dominante o recesiva).
Las mutaciones pueden significar una ganancia de eficacia biológica y, en ese caso, se aprovechan y mantienen de forma natural. Si no aportan un beneficio, se despreciarán, a menos que produzcan un rasgo útil para el ser humano (selección artificial).
Clasificación de las Mutaciones
Según el Efecto Fenotípico
- Morfológicas: Alteran el fenotipo normal o silvestre.
- Nutricionales o bioquímicas: Causan incapacidad para sintetizar un compuesto.
- De modificación del comportamiento: Alteran el comportamiento del organismo.
- De regulación genética: Afectan a un gen que regula la expresión de otros genes.
- Letales: Producen la muerte del individuo.
- Condicionales: Su expresión depende de las condiciones ambientales.
Según la Información Genética Implicada
- Génicas: Cambios heredables dentro de un solo gen, generando nuevos alelos. Pueden ser:
- Sustitución de una base por otra.
- Adición de un par de bases.
- Eliminación de un par de bases.
- Cromosómicas: Ganancia o pérdida de cromosomas.
- Pérdida de un cromosoma: Monosomía (Aneuploidía).
- Ganancia de un cromosoma: Trisomía (Aneuploidía).
- Ganancia de genomas completos: Poliploidía.
- Estructurales: Cambios en la posición de los segmentos cromosómicos.
- Deleciones: Pérdida de porciones de cromosoma (pérdida de expresión de genes).
- Duplicaciones: Presencia de un fragmento de ADN más de una vez (aumento de la expresión de genes).
- Inversiones: Inversión de un segmento cromosómico (diferencias en la expresión).
- Translocaciones: Cambio de posición de segmentos cromosómicos (diferencias en la expresión).
Recombinación: Amplificación de la Variación
La recombinación ordena la variación existente de diferentes modos, combinando genes preexistentes y amplificando la variación genética. No genera nueva variación, pero aporta flexibilidad adaptativa.
Durante la recombinación, la información genética se reorganiza. Esta amplificación de la variación favorece la capacidad de amortiguamiento del cultivo; es decir, su capacidad para resistir cambios ambientales. Una F1 tiene menor capacidad de amortiguamiento que una F2 debido a su mayor uniformidad.
Migración e Hibridación
Normalmente, existe un flujo continuo de migrantes que mantienen la conexión genética entre poblaciones. La migración es un factor de homogeneización en las distintas poblaciones de una especie.
Cuando este flujo se interrumpe (por una barrera externa), las poblaciones que no están en contacto comienzan a diferenciarse, llegando incluso a no ser posible su reproducción sexual, formando nuevas especies.
Los intercambios de semillas entre agricultores y las migraciones humanas son causa de migración de poblaciones cultivadas y no cultivadas (malas hierbas). La migración, en sí misma, no es ni buena ni mala; depende de los genes que migren.
La hibridación se produce por cruzamientos entre dos poblaciones cercanas. Este cruce se produce por recombinación (cambios en la distribución de alelos en la población). No se genera nueva información, sino que se amplifica la variación.
Hibridación Intraespecífica
Harlan consideró que la evolución en plantas cultivadas se desarrolla como un sistema cíclico de hibridación y selección. El ciclo de diferenciación depende de los cultivos, y la variación que aflora varía según la capacidad de amortiguamiento de cada especie.
En especies diploides autógamas, que presentan baja capacidad de amortiguamiento, raramente se crean nuevos genotipos de interés.
Selección
Es el proceso por el cual los genes o combinaciones de genes no deseables se eliminan de las poblaciones. Esto ocurre porque las combinaciones génicas mejor adaptadas se reproducen más eficientemente.
- La selección natural suele tener presiones selectivas suaves y presentarse a largo plazo.
- La selección artificial (por el ser humano) es drástica y se muestra a corto plazo.
Ambas selecciones no tienen por qué actuar en la misma dirección. Ejemplo: La selección natural favorece la dispersión de la semilla o la germinación, mientras que la artificial generalmente no.
Deriva Genética
Una población se mantiene en equilibrio si tiene un número grande de individuos que participan en la formación de la siguiente generación. En este caso, las proporciones de alelos se mantienen constantes de generación en generación.
Si una población tiene pocos individuos, se producen cambios drásticos en las frecuencias génicas (deriva genética). Si la población es capaz de reproducirse eficazmente, los individuos sobrevivirán y evolucionarán a partir de sus nuevas frecuencias génicas. Si se suceden varias generaciones sometidas a deriva genética, la población se empobrecerá genéticamente y podría extinguirse.
Ampliación de Conceptos
- Hibridación intraespecífica: Se produce entre individuos de la misma especie.
- Hibridación interespecífica: Ocurre entre especies distintas. Solo es posible entre especies filogenéticamente relacionadas.