SELECCIÓN NATURAL
La selección natural es un mecanismo evolutivo que se define como la reproducción diferencial de los genotipos en el seno de una población biológica. En su forma inicial, la teoría de la evolución por selección natural constituye la gran aportación[1] de Charles Darwin (e, independientemente, por Alfred Russell Wallace), fue posteriormente reformulada en la actual teoría de la evolución, la Síntesis moderna. En Biología evolutiva se considera la principal causa del origen de las especies y de su adaptación al medio.
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 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.
La selección natural puede ser expresada como la siguiente ley general, tomada de la conclusión de El origen de las especies:
El resultado de la repetición de este esquema a lo largo del tiempo es la evolución de las especies.
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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.
Tipos de Selección Natural
Existen 4 Tipos de selección natural, clasificados según los individuos que sobreviven en cada tipo de selección, es decir, según cuántos sobrevivan:
- Selección estabilizadora
- Selección direccional
- Selección disruptiva o Selección balanceada
- Selección sexual
Ejemplo:
Polillas moteadas: Un ejemplo de selección natural
En Inglaterra hay dos diferentes tipos de especies de polillas moteadas: gris claro y gris oscuro. Las de color gris claro solían ser las más comunes, pero los investigadores observaron que entre 1848 y 1898 se impusieron las de color gris. De hecho, sólo 2% de las polillas que se encontraban cerca de una ciudad industrial eran gris claro. Este cambio en la coloración de las polillas ocurrió al mismo tiempo que el carbón se convertía en el combustible para plantas eléctricas más importante de Inglaterra. El carbón no es una fuente de energía muy limpia, y la quema de grandes cantidades llenó de hollín al aire de Londres y otras ciudades industriales. El hollín se asentó sobre la tierra, edificios y hasta troncos de los árboles. Los troncos de los árboles pasaron de ser gris claro a ser gris oscuro. Las polillas moteadas son muy activas durante la noche, pero dependen durante el día de lugares donde poder camuflajearse a fin de evitar predadores. Las polillas de color gris claro ya no quedaban bien camuflajeadas sobre los troncos oscurecidos. Debido a que sus predadores eran capaces de ver más facilmente las polillas gris claro, las polillas gris oscuro eran las que tenían mayor chance de sobrevivir y reproducirse. Eventualmente, las polillas que predominaban en la zona industrial de Inglaterra eran las de color gris oscuro, y las polillas de color gris claro predominaban en las regiones no industrializadas (en donde los troncos de los árboles aún eran de color claro). Varios estudios científicos han probado la hipótesis de que la coloración de las polillas moteadas se debío a una selección natural. Por ejemplo, un científico llamado Kettlewell crió ambas variedades de polillas, y las identificó para poder encontrarlas nuevamente. Luego liberó cierta cantidad de cada una de las variedades en una región en donde la contaminación era elevada, y otras en una región de poca contaminación. Tiempo después, Kettlewell fue a recapturar tantas polillas como pudo, en cada una de las áreas en donde las había dejado. Descubrió que una mayor cantidad de polillas gris oscuro habían sobrevivido bajo el hollín que cubría la zona contaminada, y mayor cantidad polillas de color gris claro sobrevivieron donde los troncos de los árboles habían permanecido color claro. Esto sustentó la hipótesis de que el cambio de color de las polillas era resultante de una selección natural. El caso de las polillas moteadas es un ejemplo de selección natural. En este caso, los cambios en el medio ambiente originaron cambios en las características que les suministraban más posibilidades de sobrevivir. Aquellas que lograron adaptarse a las nuevas condiciones sobrevivieron y tuvieron más posibilidades de reproducirse. Este tipo de selección natural, cuando las cantidades de variedades de genes cambian en una dirección determinada en respuesta a nuevos factores en el medio ambiente, se conoce como selección direccional |
SELECCIÓN ARTIFICIAL:
La selección artificial es una técnica de control reproductivo mediante la cual el hombre altera los genes de organismos domésticos y/o cultivados. Esta técnica opera sobre características heredables de las especies, aumentando la frecuencia con que aparecen ciertas variaciones en las siguientes generaciones; produce una evolución dirigida, en la que las preferencias humanas determinan los rasgos que permiten la supervivencia.
Mediante este tipo de selección surgieron -por ejemplo- todas las variedades de perros modernas, que están orientadas a tareas específicas como la vigilancia y la compañía, así como a satisfacer preferencias estéticas, por la expresión facial y la apariencia del pelo, entre otras. Las características de los productos agrícolas también están determinadas en gran medida por efectos de la selección artificial, proceso mediante el cual se han logrado variedades vegetales que se pueden aprovechar fácilmente para usos alimenticios del ser humano, como es el caso del maíz y el plátano, cuyos frutos tienen un rendimiento comestible para el hombre mayor que las variedades silvestres de las que proceden; también en las plantas ornamentales se han llegado a desarrollar variedades de impresionante belleza gracias a la selección artificial de las característica deseadas.
Definición
La selección artificial es un proceso por el que el hombre separa para distinto uso reproductivo los ejemplares de una especie vegetal o animal dependiendo de sus características. Esta actuación, llevada a cabo a lo largo de varias generaciones, consigue la aparición de variedades razonablemente estables, que son empleadas posteriormente con fines agrícolas, ganaderos o de otro tipo.
Dependiendo del tipo de planificación empleada, se pueden considerar dos tipos de selección artificial: consciente, cuando el plan de selección está determinado claramente de antemano, e inconsciente, cuando dicho plan no está claramente predeterminado, sino que se rige por preferencias humanas no formalizadas.
Aunque sus resultados pueden ser iguales, pueden distinguirse dos tipos de selección artificial según la metodología empleada: cuando se favorece que se reproduzcan los ejemplares con características buscadas (selección positiva) o cuando se impide que se reproduzcan los ejemplares con características indeseables (selección negativa).
Selección artificial y selección natural
La práctica de la selección artificial es muy antigua, tanto en agricultura como en ganadería. Charles Darwin conoció esta práctica, y su tesis sobre la causa de la evolución biológica reposa, en gran medida, en el concepto de selección natural, idea que él extrapola de la selección artificial: la naturaleza efectuaría un proceso parecido al que realiza el hombre que elije los animales o plantas que desea transformar y, mediante la reproducción controlada, fomenta las características que desea que se desarrollen más. La diferencia principal reside en que la selección natural no está planificada por el hombre, sino que viene impuesta por las circunstancias ambientales.
Razas de perros: Ejemplo de selección artificial
Darwin desarrolló su teoría en parte debido a su estudio sobre la procreación de perros y palomas. Conocía a varios criadores de perros e indagó cómo seleccionaban ciertas características. Según el Club Canino Americano (American Kennel Club) hay más de 150 razas diferentes de perros, desde pequeños chigüagüas hasta Gran Danés, pero todos pertenecen a la misma familia (Canis familiaris), y todos son descendientes de los lobos.
Los criadores le enseñaron a Darwin cómo seleccionaban ciertas características y de qué manera se aseguraban de que dichas características pasaran a la siguiente generación. De esta manera se crearon diferentes razas de perros. Si un criador deseaba que un perro tuviese pelambre rizada, entonces permitiría la crianza de perros con pelambre rizada y no permitirían que estos se mezclaran con perros de pelambre lisa. En la naturaleza, los animales mejor adapatados son los que sobreviven y se reproducen pero, en la procreación de perros, sólo a los perros con características deseadas se les permite reproducirse |
DIFERENCIA PRINCIPAL ENTRES SELECCIÓN NATURAL Y SELECCION ARTIFICIAL:
Ejemplo de diferencias entre selección natural y selección artificial en el ciervo:
El producir hijos depende del éxito en resolver los problemas que se le plantean a un animal a lolargo de su vida. Estos problemas son, por ejemplo:
- Escapar de los depredadores
- Conseguir comida
- Sobrevivir a los parásitos y patógenos
- Conseguir pareja
- Criar a los hijos hasta que se valgan por sí mismos
La cuerna de los machos de ciervo es una característica que ha sido fabricada por la selección natural. Podría haber servido para defenderse de los depredadores, quizás para escarbar en la nieve y encontrar comida en invierno, acaso para rascarse y matar alguna garrapata, o para proteger a los cervatillos. Sin embargo nada de eso es así, la cuerna ha sido producida por la selección debido a que los machos con cuernas de determinadas características conseguían más hembras a base de quitárselas a otros mediante las peleas. La cuerna es por tanto un arma, y su diseño responde principalmente a su efectividad para ganar en una pelea frente a otro macho. Además, sólo la tienen los machos porque el éxito reproductivo de las hembras nunca ha dependido de ganar peleas frente a otras hembras. Este modo peculiar de selección natural basada en cómo machos y hembras consiguen parejas fué denominada selección sexual por el propio Darwin. En adelante nos referiremos a ella como selección natural sin más distinciones, en oposición a la selección artificial que hace el hombre.
El caso del ciervo en las fincas de caza
La selección natural puede actuar, al menos en parte, en las fincas de caza. De la lista de "problemas" anteriores la depredación falta en la mayoría de las fincas. Por desgracia los lobos son ya escasos en la mayor parte del área de distribución del ciervo. Sin embargo, el resto de la lista está presente casi como siempre lo ha estado. Y desde luego, si la población contiene un número aceptable de machos, es decir cercano al de hembras, el éxito de los machos dependerá como siempre de que sean capaces de ganar peleas frente a otros machos. Por lo tanto, la principal fuerza selectiva que afecta a la cuerna puede conservarse en las fincas de caza, funcionando de modo parecido a como lo ha venido haciendo durante miles de años. Un modo de apreciarlo es simplemente observar a los machos adultos durante la berrea. Algunos consiguen hacerse dueños de los mejores territorios de apareamiento y reúnen grandes harenes de hembras mientras otros deambulan sin conseguir aparearse. Sin embargo el manejo, incluida la caza, modifica en cierta medida el modo en que la selección natural puede actuar. Por ejemplo, la caza introduce una fuente muy alta de mortalidad. Si se mantiene un nivel muy intenso de caza y como consecuencia hay pocos machos para muchas hembras, el éxito reproductivo de los machos depende más del azar (o de escapar a la caza) que de la habilidad para ganar peleas frente a otros machos. Si la caza es menos intensa y se mantienen un buen número de machos, entre ellos el éxito reproductivo se resolverá por selección natural. Pero no hay que olvidar que de entre todos los machos que han nacido, aquéllos que lleguen a reproducirse deberán haber superado al menos dos problemas principales. Uno, escapar a la caza (selección no natural); y dos, conseguir hembras compitiendo con otros (selección natural). Si los machos se cazan después de haber alcanzado la edad madura, habremos dado más oportunidad a que actúe la selección natural. En todo caso, el papel de la selección natural siempre será menor que el que tenía antes de la presión de caza moderna, pero eso no significa que no tenga aún un papel importante si se dan las condiciones apropiadas. ¿Es conveniente entonces llevar a cabo algún tipo de selección? La selección que el hombre hace se denomina selección artificial, para distinguirla de la selección natural. La selección artificial sobre un animal como el ciervo puede ser de dos tipos.
(1) Se puede eliminar a ciertos animales, a los que se deja fuera del plantel de los que competirán por las
hembras. Es lo que tradicionalmente se ha llamado "selección con el rifle" o caza selectiva. En ese caso el
resto de los machos aún deberán competir para conseguir hembras.
(2) Otra posibilidad es manejar a los animales al estilo de las granjas, escogiendo directamente a los
machos que cubrirán a las hembras. En este caso la selección natural queda fuera del proceso y sólo
interviene la selección artificial.
¿Qué podemos esperar de la selección artificial?
El hombre ha utilizado la selección artificial desde hace miles de años. Gracias a ella ha "fabricado"
a los animales domésticos. La selección que hace el hombre se basa siempre en una serie de características
que se buscan en los animales, pero a la vez descuida un gran conjunto de cualidades que al quedar sin
selección empiezan a variar de modo aleatorio hacia versiones más simples y menos costosas. Estos
rasgos "baratos" para el animal son las características comunes a muchos animales domésticos, tales como
los pelajes blancos, las orejas caídas, la permanencia de rasgos infantiles, la reducción en la capacidad de
reacción frente a estímulos, la disminución en la velocidad, el aumento en la sensibilidad a parásitos y
enfermedades, etc . Por ejemplo, una selección artificial de la cuerna del ciervo "no garantiza en absoluto que se
mantenga la forma y estructura típica de la cuerna, y mucho menos las cualidades que caracterizan al venado
como animal de la fauna ibérica. El ciervo viene siendo criado en granjas desde hace tiempo en muchos paises.
Mientras estén encerrados en
granjas no hay gran problema. El problema es cuando se utiliza este procedimiento de selección intensa
para producir animales que pueden ser soltados al campo. En ese momento estamos produciendo una
alteración genética en las poblaciones naturales similar a la que se produce si se importan ciervos de fuera
de la Península Ibérica.
La caza sólo encontrará apoyo en la Sociedad moderna si contribuye a la conservación, pero nunca
si la compromete. Las ideas sobre "mejora" implícitas en la selección artificial son contrarias a la
conservación.Veamos un ejemplo. El águila imperial ibérica es una especie propia de nuestra fauna, como
lo es el ciervo ibérico. Una característica, quizás la más distintiva del águila imperial, es la presencia de las
zonas blancas en los hombros, que la distinguen muy bien por ejemplo del águila real. Supongamos un
proyecto de "mejora" del águila imperial consistente en criar en cautividad y seleccionar como padres a
aquellos individuos con un tamaño mayor de esa mancha blanca de los hombros. Al cabo de varias
generaciones es posible que hayamos conseguido aumentar el tamaño de la mancha blanca respecto al
patrón inicial. No imagino que alguien pueda pensar que esto es una mejora, pero de lo que estoy seguro
es que conservacionistas, científicos y autoridades en materia medioambiental lo rechazarían de plano. De
hecho, las leyes modernas de conservación de la fauna tienen muy en cuenta las alteraciones genéticas,
incluyendo los obstáculos a la actuación de la selección natural. Estoy convencido también de que los
buenos cazadores piensan de este modo, y no creo que estén de acuerdo realmente en la selección artificial
del ciervo.
¿Qué podemos decir sobre la caza selectiva o "selección con el rifle"?
Incluso cuando actúa la selección natural, es esperable que aparezcan individuos que se apartan del
patrón más común. Esto es debido a la existencia de procesos naturales que aumentan la variabilidad. Los
principales son las mutaciones y la recombinación que ocurre con la reproducción sexual. La selección
natural tiende a reducir esta variabilidad. Sin embargo, el manejo humano sobre las poblaciones tiene un
efecto sobre estos procesos. Por una parte, al reducir el papel de la selección natural conforme
aumentamos la mortalidad por caza, el aumento aleatorio de la variabilidad puede predominar respecto a su
reducción por selección natural. Por otro lado, conforme las poblaciones de ciervos son más pequeñas, ya
sea debido a las cercas cinegéticas o a las alteraciones de los hábitats e infraestructuras que producen la
fragmentación de las poblaciones, más notorio es el efecto de la deriva genética. Se denomina deriva
genética a los cambios que ocurren al azar en la composición genética de las poblaciones alguna otracircunstancia) y en otros casos puede haber una influencia genética.
La caza selectiva puede tener dos defectos:
Uno es eliminar a los animales que por la circunstancia que sea (genética o ambiental) son defectuosos o no se puede esperar de ellos un desarrollo normal, de modo que ahorramos que se mantengan en la población compitiendo con los demás por la comida y bajando la media de los resultadosde caza.
Otro efecto es el propiamente selectivo, es decir, tratamos de que las cuernas se mantengan con arreglo al patrón típico de la población a través de las generaciones. En este segundo sentido la caza selectiva supone un modo de selección artificial pero mantiene dos diferencias fundamentales con la que se puede hacer en una granja: es de mucha menor intensidad y, sobre todo, se permite que después actúea selección natural sobre los animales que quedan.
Figura 1.-
Charles Darwin llamó selección natural al proceso por el cual son "fabricadas" las características de los seres vivos.
Figura 2.-
La selección artificial ha producido sin pretenderlo acortamientos del cráneo en muchas especies domésticas, como por ejemplo perros respecto a sus antepasados lobos, o ganado vacuno
Figura 3.
La cuerna de los ciervos es un arma que los machos utilizan para luchar, y su diseño respondea su funcionamiento durante la pelea. Las puntas permiten que las cuernas del oponente se entrelacen y no se deslicen hacia el cuello, de modo que se puede empujar sin clavarse la cuerna del otro. Todo el esfuerzode los venados durante la lucha se basa primero en conseguir un entrelazado "cómodo", es decir sin que lacuerna del rival toque la piel, y después ganar en empuje.
Figura 4.-
Existen y han existido muchas especies diferentes de ciervos en el mundo, y las diferencias en el diseño de sus cuernas están relacionadas con sus modos particulares de emplearlas durante las luchas.El ciervo ibéricoCervus elaphus hispanicus) tiene un diseño particular que le diferencia de otroscérvidos, a menos que mediante selección artificial este diseño se transforme hacia otro cualquiera carentede sentido biológico.
Figura 5.-
La selección artificial en el ciervo ha producido ya estos y otros diseños de cuerna que noexisten de modo natural. Las granjas que escogen directamente a sus sementales y a sus hembras pueden llegar a transformar de este modo las caraterísticas típicas del ciervo ibérico como ya han hecho losgranjeros del Reino Unido o Nueva Zelanda. La cuerna sólo seguirá manteniendo su diseño natural si losvenados que se reproducen son aquellos que ganan las peleas frente a sus rivales, y no los que el hombrecon su criterio escoge como sementales.
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