Selección natural para niños
La selección natural es un proceso muy importante en la evolución de los seres vivos. Fue explicado por Charles Darwin en su famoso libro El origen de las especies. Este proceso nos ayuda a entender cómo las especies cambian con el tiempo para adaptarse mejor a su entorno.
La idea principal es que los seres vivos que tienen características que les ayudan a sobrevivir y reproducirse en un lugar determinado, son los que tienen más posibilidades de pasar esas características a sus hijos. Aquellos que no están tan bien adaptados, tienen menos posibilidades de sobrevivir y tener descendencia. Así, con el paso de muchas generaciones, las características útiles se vuelven más comunes en una población.
Para que la selección natural funcione, se necesitan tres cosas:
- Primero, las características deben ser heredables, es decir, que se puedan pasar de padres a hijos.
- Segundo, debe haber diferencias o variaciones en esas características entre los individuos de una misma población. Por ejemplo, algunas mariposas pueden ser más claras y otras más oscuras.
- Tercero, esas diferencias deben afectar la capacidad de un individuo para sobrevivir o reproducirse. Si una característica ayuda a un ser vivo a vivir más tiempo o a tener más hijos, esa característica se extenderá.
La acumulación de estos pequeños cambios a lo largo de muchísimas generaciones es lo que produce la evolución de todas las especies que conocemos.
Contenido
¿Cómo funciona la selección natural?
La selección natural se puede entender con una idea sencilla: Los seres vivos se reproducen y sus hijos heredan sus características. Siempre hay variaciones en esas características. Si el ambiente no tiene suficientes recursos para todos los seres vivos que nacen, entonces aquellos con características menos adecuadas para ese ambiente tendrán menos posibilidades de sobrevivir. Por el contrario, los que tienen características más adecuadas sobrevivirán más fácilmente y tendrán más descendencia.
Este proceso, repetido una y otra vez durante mucho tiempo, es lo que hace que las especies evolucionen.
La selección natural en la ciencia moderna
En la síntesis evolutiva moderna, la selección natural es la causa más importante de la evolución. Se define como la reproducción diferente de las características visibles (llamadas fenotipos) en una población. Si algunos individuos tienen más éxito al reproducirse que otros, ya está ocurriendo la selección natural.
Por ejemplo, si en una población de insectos, los de color verde tienen en promedio tres hijos en la siguiente generación, y los de color marrón tienen solo 1.5 hijos, entonces la selección natural está favoreciendo a los insectos verdes. Las razones de este éxito reproductivo pueden ser muchas: mayor capacidad para encontrar alimento, menos riesgo de ser comidos por depredadores, o ser más atractivos para encontrar pareja.
Científicos importantes como Ronald Fisher, J.B.S. Haldane y Sewall Wright ayudaron a entender mejor cómo funciona la selección natural a nivel genético.
Generalmente, las características que ayudan a un ser vivo a adaptarse mejor a su ambiente son las que se seleccionan y se extienden en las poblaciones. La teoría de la selección natural fue la primera explicación científica que resolvió muchos misterios sobre el mundo biológico, como por qué los seres vivos parecen estar tan bien "diseñados" para sus vidas. Esto permitió que la Biología se convirtiera en una ciencia moderna.
Hoy en día, la evolución por selección natural se estudia en muchos tipos de organismos, usando experimentos en laboratorios y en la naturaleza. También se desarrollan métodos para descubrir qué genes han sido afectados recientemente por la selección natural.
¿Qué es la aptitud biológica?
El concepto de aptitud biológica es clave en la selección natural. No se trata de cuánto tiempo vive un organismo, sino de cuánto se reproduce. Si un organismo vive menos que otros de su especie, pero tiene el doble de hijos que llegan a la edad adulta, entonces sus genes se propagarán más a la siguiente generación.
La aptitud de un ser vivo depende totalmente de su ambiente. Por ejemplo, algunas condiciones genéticas en humanos pueden ser muy desfavorables en general. Sin embargo, una condición como la anemia de células falciformes puede dar inmunidad a la malaria. En lugares donde la malaria es común, las personas con esta condición pueden tener una aptitud muy alta.
Tipos de selección natural
La selección natural puede actuar sobre cualquier característica heredable. Cualquier aspecto del ambiente puede influir en esta selección, incluyendo la competencia con otros seres vivos de la misma especie o de especies diferentes.
La selección natural ocurre en cada etapa de la vida de un individuo:
- Un organismo debe sobrevivir hasta ser adulto para poder reproducirse. Esto se llama selección de viabilidad.
- En muchas especies, los adultos compiten para encontrar pareja. Esto se llama selección de pareja y determina quiénes serán los padres de la siguiente generación.
- Si los individuos pueden reproducirse varias veces, sobrevivir más tiempo en la edad adulta aumenta el número de hijos. Esto se llama selección de supervivencia.
- La cantidad de hijos que pueden tener los machos y las hembras también puede ser limitada. Esto se llama selección de fecundidad.
Existen diferentes tipos de selección natural, según cómo afecten a los individuos de una población:
- Selección estabilizadora: Favorece a los individuos con características promedio y elimina a los extremos.
- Selección direccional: Favorece a los individuos con una característica extrema, haciendo que la población cambie en esa dirección.
- Selección disruptiva o balanceada: Favorece a los individuos con características extremas, pero no a los promedio.
- Selección de pareja: Se refiere específicamente a la competencia por encontrar pareja para reproducirse.
Selección de pareja
Es importante diferenciar entre la selección ecológica (que es cualquier selección debido al ambiente) y la selección de pareja. La selección de pareja se refiere a la competencia por encontrar pareja para reproducirse.
Esta selección puede ser:
- Entre individuos del mismo género: Por ejemplo, cuando los machos compiten entre sí.
- Cuando un género elige pareja: Por ejemplo, cuando las hembras eligen a los machos con las mejores características.
Algunas características que solo se ven en un género de una especie se pueden explicar por la elección de pareja. Por ejemplo, el plumaje llamativo de los pavos reales machos, o las cuernas de los ciervos que usan para pelear. Generalmente, la competencia por la pareja está relacionada con las diferencias físicas entre machos y hembras.
Ejemplos de selección natural
Un ejemplo muy conocido de selección natural es el desarrollo de la resistencia a antibióticos en las bacterias. Desde que se descubrió la penicilina en 1928, los antibióticos se han usado para combatir enfermedades causadas por bacterias.
Las poblaciones naturales de bacterias tienen muchas variaciones en su información genética, principalmente por mutación. Cuando se enfrentan a un antibiótico, la mayoría de las bacterias mueren. Sin embargo, algunas tienen mutaciones que las hacen menos vulnerables a ese antibiótico. Si el tratamiento con el antibiótico es corto, algunas de estas bacterias sobrevivirán. Esta eliminación de las bacterias menos adaptadas es la selección natural.
Las bacterias que sobreviven se reproducen y forman la siguiente generación. Como las bacterias menos adaptadas fueron eliminadas, la nueva población tendrá más bacterias con cierto grado de resistencia al antibiótico. Al mismo tiempo, pueden surgir nuevas mutaciones, y algunas de ellas pueden dar aún más resistencia a la bacteria.
Con el tiempo y el uso continuo del antibiótico, aparece una población de bacterias resistentes. Esta nueva población está muy bien adaptada al ambiente con antibiótico, pero quizás no tan bien adaptada al ambiente sin antibiótico.
El uso excesivo de antibióticos ha causado un aumento en la resistencia de los microbios. Por ejemplo, el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) es una amenaza para la salud porque es muy difícil de combatir con las medicinas actuales. Esto es un ejemplo de una "carrera evolutiva", donde las bacterias evolucionan para ser más resistentes y los científicos desarrollan nuevos antibióticos. Algo similar ocurre con las plantas y los insectos que se vuelven resistentes a los pesticidas.
Evolución por selección natural
Para que la selección natural lleve a la evolución y a la formación de nuevas especies, debe haber variación genética heredable que cause diferencias en la aptitud. Esta variación genética viene de las mutaciones (cambios en el ADN), las recombinaciones (mezcla de genes) y cambios en los cromosomas.
Los individuos más aptos tienen más posibilidades de tener descendencia en la siguiente generación, mientras que los menos aptos tendrán menos hijos o morirán antes de ser adultos. Así, las versiones de los genes (llamadas alelos) que en promedio dan una mejor adaptación, se vuelven más comunes en la siguiente generación. Los alelos que perjudican a los individuos tienden a desaparecer.
Si las condiciones del ambiente (como la temperatura o la cantidad de agua) se mantienen estables, los alelos beneficiosos se extienden por la población y se vuelven dominantes. En cada generación, aparecen nuevas mutaciones y combinaciones de genes, creando nuevas características. De esta manera, cada nueva generación se enriquece con los alelos que contribuyen a las características que fueron favorecidas por la selección natural, mejorando gradualmente estas características a lo largo de las generaciones.
Algunas mutaciones ocurren en los genes que controlan la función de muchos otros genes. Estos cambios pueden tener un gran efecto en las características de un individuo. Si estas mutaciones resultan en una mejora de la aptitud, la selección natural las favorecerá y se extenderán en la población.
Las características que ya están establecidas no son permanentes. Si las condiciones cambian, una característica que era muy útil puede volverse poco útil. Si la presión de la selección sobre una característica desaparece, esta puede variar más y hasta volverse un vestigio (una parte del cuerpo que ya no tiene su función original, como el apéndice en humanos).
Procesos evolutivos y la selección natural
Transferencia de genes y selección natural
Si un organismo obtiene material genético nuevo que no viene de sus padres (por ejemplo, de un virus), este nuevo material también puede sufrir mutaciones aleatorias. La selección natural actuará sobre estas nuevas secuencias de la misma manera que sobre el resto del genoma. Un ejemplo es el origen de algunos genes importantes para el desarrollo de la placenta humana, que provienen de un elemento viral endógeno.
Epigenética y selección natural
La Epigenética es un proceso que cambia cómo se expresan los genes sin cambiar la secuencia del ADN. La selección natural, al observar el resultado biológico de esa expresión de genes, también actuará sobre los procesos epigenéticos y sobre el organismo que los experimenta.
Formación de nuevas especies
La especiación es el proceso por el cual una especie se divide en dos especies diferentes. Esto requiere que los individuos se apareen de forma selectiva, lo que reduce el intercambio de genes entre grupos. El apareamiento selectivo puede ocurrir por:
- Aislamiento geográfico: Una barrera física como un río o una montaña separa a los grupos.
- Aislamiento de comportamiento: Cambios en el comportamiento de apareamiento.
- Aislamiento temporal: Cambios en la época de reproducción.
Con el tiempo, estos grupos aislados se vuelven tan diferentes que se convierten en especies distintas. Esto puede pasar por diferencias en la presión de la selección, por la aparición de mutaciones diferentes en cada grupo, o por el "efecto fundador" (cuando un grupo pequeño inicia una nueva población con algunas características ya presentes).
Los cambios genéticos en cada grupo pueden llevar a que sus informaciones genéticas sean incompatibles. Así, el intercambio de genes se reduce aún más y finalmente cesa por completo. Con solo dos mutaciones (una en cada subgrupo) puede ocurrir la formación de una nueva especie, si estas mutaciones son neutrales o positivas por separado, pero negativas cuando se combinan.
Posibles situaciones especiales
Según el científico Ernst Mayr, la selección natural podría actuar de forma diferente o limitada en algunos casos:
- En organismos muy simples o en colonias de invertebrados, donde los límites de lo que es un "individuo" son menos claros.
- Cuando la variación genética no es completamente aleatoria, como en algunos mecanismos genéticos específicos. Una variación que no fuera aleatoria podría influir más que la selección.
Galería de imágenes
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Gráfico que muestra cómo una población de bacterias puede volverse resistente a un antibiótico. Las bacterias oscuras son las que sobreviven y se reproducen.
Véase también
En inglés: Natural selection Facts for Kids
