¿Cuál es la relación entre la frecuencia alélica y la evolución?

¿Cuál es la relación entre la frecuencia alélica y la evolución?

La evolución es el proceso que cataliza los cambios genéticos dentro de una población de organismos. Por ejemplo, una especie de alga podría modificar sus proteínas que absorben la luz de verde a rojo para permitirles prosperar con mayor éxito en aguas más profundas. pero el cambio visible en las características de las algas es un reflejo de un cambio en la frecuencia general de genes específicos en la población. En términos técnicos, esto se conoce como frecuencia de alelos. entonces el cambio evolutivo no puede ocurrir sin cambios en la frecuencia de los alelos, mientras que un cambio en la frecuencia de los alelos es una indicación de que la evolución está ocurriendo.

fenotipo y genotipo

fenotipo se refiere al conjunto de rasgos físicos y de comportamiento observables de un organismo. Muchos de esos rasgos son expresiones directas del ADN de un organismo, que se llama genotipo. Aunque algunos elementos del fenotipo son impulsados ​​por la interacción de los genotipos de un organismo con el medio ambiente, de una forma u otra el fenotipo está relacionado con el genotipo.

El genotipo de un organismo específico consiste en un conjunto de instrucciones genéticas para construir proteínas. esas instrucciones son generalmente una especie de bolsa mixta. Por ejemplo, una alga verde también puede tener algo de ADN que dirige la síntesis de proteínas rojas. pero otros genes pueden desactivar el gen de la proteína roja, o tal vez solo se está produciendo mucha más proteína verde que la proteína roja. entonces un organismo particular podría tener un genotipo verde fuerte y un genotipo rojo débil.

genética de poblaciones

Aunque la evolución es impulsada por la interacción del medio ambiente con un solo organismo, un solo organismo no puede evolucionar. solo las especies pueden evolucionar. entonces los genetistas miran la distribución general del fenotipo y el genotipo dentro de una población. Son posibles muchas mezclas diferentes.

Por ejemplo, una población de algas verdes podría ser verde porque solo tienen genes para producir proteínas verdes. pero también podrían ser verdes porque tienen genes para proteínas verdes y proteínas rojas, pero tienen otro gen que ordena que las proteínas rojas se descompongan inmediatamente después de su fabricación. entonces el gen que produce proteínas de color puede ser "verde" o "rojo". Las dos opciones se llaman alelos, y la frecuencia de los alelos entre todos los organismos de la especie proporciona una medida de la composición genética de la especie.

equilibrio

imagine un estanque, de un par de pies de profundidad con algas creciendo por todas partes. Las algas cerca de la superficie tienen mucha luz amarilla que su proteína verde absorbe muy bien. pero las algas que se desplazan hacia abajo no tienen mucha luz amarilla: el agua absorbe el amarillo y deja pasar más luz azulada, por lo que las algas más profundas necesitan proteínas rojas para crecer bien a mayores profundidades. Si tuviera que probar las algas en la superficie, las más saludables serían verdes, mientras que las algas más saludables debajo de la superficie serían rojas. pero todas las algas se reproducen entre sí, por lo que el porcentaje de genes de proteínas verdes y proteínas rojas sería bastante estable de generación en generación. La estabilidad de la frecuencia alélica se describe mediante el principio de Hardy-Weinberg.

cambio

Ahora imagine que hay un año de fuertes tormentas. Las algas en el estanque desbordan los bancos y se extienden a los estanques vecinos. uno de los estanques vecinos es muy poco profundo y el otro es mucho más profundo. en el estanque poco profundo, el gen de la proteína roja no es útil, por lo que son más exitosas las algas de proteína verde pura. eso tenderá a expulsar al gen de la proteína roja del conjunto de genes, es decir, reducirá la frecuencia alélica del gen de la proteína roja. lo contrario puede suceder en el estanque profundo. En aguas profundas, la proteína verde no es de ayuda. La diferencia en la profundidad de las algas verdes y rojas puede conducir a la disminución de los genes de proteínas verdes en la población de algas que nunca se acercan a la superficie para reproducirse. La frecuencia de los alelos cambia en respuesta a la presión ambiental: la evolución está en acción.



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