📊 Cómo cambian las poblaciones
Frecuencias de alelos, deriva génica, flujo génico, los tres tipos de selección y cómo nacen especies nuevas.
La evolución le pasa a la población, no al individuo
Aquí está la idea que hay que instalar antes que ninguna otra. Un individuo nace con los alelos que le tocaron y se muere con esos mismos: no evoluciona. Lo que evoluciona es la POBLACIÓN.
Al conjunto de todos los alelos de todos los individuos de una población se le llama acervo genético. Y lo que se mide es la frecuencia de cada alelo: qué proporción del acervo representa. Si en una población el 70% de los alelos de un gen son A y el 30% son a, y una generación después son 80% y 20%, esa población evolucionó. No cambió ningún individuo: cambió la mezcla.
Por eso la definición formal de evolución es «cambio en las frecuencias alélicas de una población a lo largo del tiempo». Suena más fría que «las especies cambian», pero es la que permite medirla.
Dato: Esto también explica por qué la evolución es lenta en organismos que tardan en reproducirse y rapidísima en bacterias, que hacen una generación en veinte minutos. El reloj de la evolución no son los años: son las generaciones.
La línea base: si nada actúa, nada cambia
El principio de Hardy-Weinberg dice algo que suena obvio y no lo es: en una población donde no ocurre nada especial, las frecuencias de los alelos se mantienen iguales generación tras generación. La reproducción sexual por sí sola no cambia las proporciones; solo baraja.
Ese «no ocurre nada especial» son cinco condiciones, y ahí está la utilidad del principio: como en la realidad casi nunca se cumplen todas, la lista de condiciones es también la lista completa de las causas de la evolución. Cada una que se rompe es un mecanismo de cambio.
1. Población muy grande
En poblaciones chicas, el azar mueve las frecuencias por su cuenta. Al romperse esta condición aparece la deriva génica.
2. Sin migración
Nadie entra ni sale. Al romperse aparece el flujo génico: individuos que llegan traen alelos y los que se van se los llevan.
3. Sin mutaciones
Ningún alelo nuevo aparece. Al romperse, la mutación introduce variantes: es la única fuente de variación genuinamente nueva.
4. Apareamiento al azar
Cualquiera se cruza con cualquiera. Al romperse hay apareamiento selectivo, y ciertos alelos se combinan más de lo esperado.
5. Sin selección natural
Todos los genotipos dejan la misma descendencia. Al romperse aparece la selección natural, que es el único de los cinco que produce ADAPTACIÓN.
Dato: La quinta es la importante y conviene subrayarla: los otros cuatro mecanismos cambian una población, sí, pero al azar o por accidente. Solo la selección natural la ajusta a su ambiente.
Deriva génica: cuando manda el azar
En una población grande, el azar se promedia y no se nota. En una chica, el azar decide. A ese cambio de frecuencias por pura casualidad se le llama deriva génica.
Si en una isla hay diez lagartijas y una tormenta se lleva a tres, las frecuencias de la población cambian de golpe sin que esas tres fueran ni mejores ni peores: simplemente estaban donde pegó la ola. Eso no es selección natural, y confundirlas es un error frecuente: la deriva no ajusta nada al ambiente, y hasta puede eliminar alelos ventajosos.
Tiene dos casos con nombre propio que se preguntan.
| Aspecto | Efecto fundador | Cuello de botella |
|---|---|---|
| Qué pasa | Unos pocos individuos fundan una población nueva en otro lugar | Una población grande se reduce drásticamente y luego se recupera |
| Por qué cambian las frecuencias | Los fundadores traen solo una muestra de los alelos originales | Los sobrevivientes son una muestra al azar de la población original |
| Causa típica | Colonizar una isla; un grupo que emigra | Una catástrofe, una epidemia, una cacería intensa |
| Ejemplo | Poblaciones humanas aisladas con enfermedades hereditarias raras y frecuentes | El guepardo, con muy poca diversidad genética hasta hoy |
Dato: Los guepardos actuales son tan parecidos genéticamente entre sí que se pueden hacer injertos de piel entre individuos no emparentados sin rechazo. Pasaron por un cuello de botella severo hace unos diez mil años.
Los tres tipos de selección
Cuando la selección natural actúa sobre un rasgo continuo —la estatura, el tamaño del pico, el peso al nacer—, puede empujar la población en tres direcciones distintas. Se entienden mucho mejor viendo qué le pasa a la curva que leyendo tres definiciones parecidas.
Direccional: la curva se corre a un lado
Un extremo del rasgo resulta ventajoso y la población se desplaza hacia él. El ejemplo clásico es la polilla moteada de Inglaterra: casi todas eran claras hasta que el hollín de la industrialización oscureció los troncos, y entonces las oscuras pasaron desapercibidas y se volvieron mayoría. Al limpiarse el aire décadas después, la tendencia se invirtió.
Estabilizadora: la curva se hace angosta
Los valores intermedios son los ventajosos y los dos extremos se penalizan. El ejemplo es el peso al nacer en humanos: los bebés muy pequeños y los muy grandes tienen históricamente más complicaciones que los de peso intermedio. Es el tipo más común y el que mantiene las cosas como están.
Disruptiva: la curva se parte en dos
Los dos extremos son ventajosos y el intermedio no. Si en una isla solo hay semillas muy grandes y muy pequeñas, los pájaros de pico grande y los de pico chico comen bien y los de pico mediano no comen ni unas ni otras. Puede terminar en dos grupos separados, y por eso es la que más fácil lleva a especies nuevas.
Dato: Truco para no confundirlas: pregúntate cuántas jorobas queda al final. Una corrida a un lado es direccional; una más angosta es estabilizadora; dos jorobas es disruptiva.
La especiación: cómo nace una especie
Una especie es un grupo de organismos que pueden cruzarse entre sí y dejar descendencia fértil. Que aparezca una especie nueva significa, entonces, que dos grupos que antes se cruzaban dejaron de poder hacerlo: a eso se le llama aislamiento reproductivo.
Y ocurre de dos maneras, según haya o no una barrera física de por medio.
Especiación alopátrica: la más común
1. Aparece una barrera
Algo físico parte la población en dos grupos que dejan de encontrarse.
- Un río que cambia de curso, una cordillera que se levanta, un continente que se parte, un grupo que coloniza una isla.
- Los dos grupos quedan con acervos genéticos separados: lo que pase en uno ya no llega al otro.
2. Los grupos divergen
Cada población acumula cambios por su cuenta.
- Cada lado enfrenta condiciones distintas, así que la selección natural los empuja en direcciones distintas.
- Además se acumulan mutaciones y deriva génica, que son independientes en cada grupo.
3. Se vuelven incompatibles
Aunque vuelvan a encontrarse, ya no pueden cruzarse.
- Las diferencias acumuladas impiden el cruce, o hacen que la descendencia sea inviable o estéril.
- A partir de ese punto son dos especies distintas, aunque se parezcan mucho por fuera.
Ojo: El aislamiento reproductivo es el criterio, no el parecido. Dos poblaciones idénticas a la vista que ya no pueden cruzarse son dos especies.
Dato: La especiación simpátrica es la otra vía: ocurre SIN barrera física, en el mismo lugar. Pasa sobre todo en plantas por poliploidía —una cría con juegos extra de cromosomas que no puede cruzarse con sus padres pero sí consigo misma— y también cuando dos grupos empiezan a usar recursos o épocas de apareamiento distintas.
Basado en: Biggs, Biología, cap. 15 «Evolución», sección 3.