Teories de l'Evolució i Genètica de Poblacions: Conceptes Clau

Teories de l'Evolució Actual

El Neodarwinisme o Teoria Sintètica

Aquesta teoria diu:

1. El procés evolutiu es basa en els principis darwinistes de la variabilitat de la descendència i de la selecció natural.
2. De Vries va descobrir que les mutacions produeixen variabilitat en la descendència, la qual és deguda a la mutació i la recombinació genètica. Les mutacions creen nous gens, mentre que la recombinació tan sols crea noves combinacions de gens.
3. Hardy i Weinberg van demostrar que el que evolucionen són les poblacions i no pas els individus. Les poblacions perduren i van canviant a mesura que varien les seves freqüències gèniques, mentre que els individus moren amb el mateix genotip amb què van néixer.
4. Fisher, Haldane i Wright van demostrar que els factors que fan variar les freqüències gèniques d'una població són la selecció natural, les migracions, les mutacions i la deriva genètica.
5. Perquè dues poblacions evolucionin de manera diferent fins a donar lloc a dues espècies, cal que es mantinguin aïllades entre si.

La Teoria Neutralista

Kimura va proposar la teoria neutralista de l'evolució molecular. A partir del 1980, en què es va començar a deduir la seqüència de nucleòtids dels àcids nucleics, es va observar que les diferències individuals de l'ADN encara són més grans.

Segons la teoria neutralista, la major part de les mutacions moleculars no són ni favorables ni desfavorables, és a dir, són mutacions neutres, per la qual cosa la selecció natural no les afecta. La major part dels canvis evolutius moleculars no serien adaptatius.

La Teoria de l'Equilibri Puntuat

Aquest tipus d'evolució és fàcilment interpretat pel neodarwinisme, seguint l'anomenat model del gradualisme filètic. Les seves característiques són:

• Totes les espècies successives formen una sola línia evolutiva a partir de l'espècie ancestral.
• La transformació és lenta i contínua.
• La transformació es produeix en tota la població.

Aquesta teoria es basa en la hipòtesi que una petita població de l'espècie ancestral va quedar aïllada de la resta en una petita zona i, per tant, va evolucionar d'una manera diferent fins que en va sorgir una nova espècie.

La Genètica de les Poblacions

El neodarwinisme o teoria sintètica és l'encarregada d'explicar els mecanismes de l'evolució, que són:

• La població genètica, amb les freqüències gèniques i genotípiques corresponents.
• Els factors que poden alterar les freqüències gèniques són la selecció natural, la mutació, la migració i la deriva genètica.
• L'aïllament geogràfic de les subpoblacions.

Població Genètica i Freqüències Gèniques

Una població és el conjunt d'individus de la mateixa espècie que habiten al mateix lloc i que per això poden encreuar-se entre si. Per tant, comparteixen un conjunt de gens, anomenat fons genètic comú.

• Freqüències genotípiques: Són el tant per cent que hi ha de cada genotip. En una població d'individus diploides, cada locus és ocupat per dos al·lels iguals o diferents.
• Freqüències gèniques: Són el tant per cent de cadascun dels al·lels que hi ha per caràcter. A partir de les freqüències genotípiques es poden calcular.

La Llei de Hardy-Weinberg

Segons Hardy i Weinberg (1908), en una població d'organismes amb reproducció sexual, en la qual tots s'encreuen a l'atzar (s'anomena població panmíctica o demo), i en la qual no hi ha mutacions ni migracions, ni deriva genètica, ni hi actua la selecció, les freqüències gèniques i genotípiques es mantenen constants de generació en generació. Per tant, la població no evoluciona i la freqüència de gens no canvia.

Les Mutacions

Les mutacions són canvis inesperats i a l'atzar en la informació genètica. Són preadaptatives: no es donen les que són beneficioses, sinó que es donen en totes direccions i és la selecció la que afavoreix la supervivència dels portadors de mutacions beneficioses. Les mutacions que tendeixen a donar-se repetidament s'anomenen mutacions recurrents; són les que tenen importància dins de l'evolució, mentre que les altres no tenen transcendència evolutiva.

Les Migracions

Les migracions són les arribades d'individus d'altres poblacions (immigracions) o la sortida d'individus propis (emigracions). El fons gènic d'una població pot variar per l'aportació o substracció d'al·lels deguda a les migracions. Aquesta variació rep el nom de flux genètic.

La Deriva Genètica

És el canvi en les freqüències gèniques que es dona quan el nombre d'individus reproductors que formen la generació següent resulta inferior al que és imprescindible perquè aquestes freqüències genètiques hi estiguin ben representades.

• Efecte fundador: Com menys individus siguin, més influiran les seves característiques, i per tant, més diferent serà la seva progènie respecte de la població mare.
• Efecte coll d'ampolla: Llocs on, periòdicament, per sequeres, plagues o incendis, hi ha reduccions dràstiques del nombre d'individus i, per tant, hi ha una gran deriva genètica.

La Selecció Natural

La selecció natural és l'eliminació dels individus menys aptes, amb menys eficàcia biològica. D'aquesta manera s'originen les adaptacions.

Les freqüències genètiques que s'observen són el resultat de l'equilibri entre la mutació i la selecció. Hi ha tres tipus de selecció:

• Selecció direccional: S'afavoreix un genotip extrem. Com per exemple, l'augment de la mida mitjana d'una espècie.
• Selecció estabilitzadora: S'afavoreix un fenotip intermedi. Com per exemple, mantenir la mida mitjana.
• Selecció disruptiva: S'afavoreixen els dos fenotips extrems. És a dir, com els petits no són detectats i els grans poden fugir, al final sortiran dues subpoblacions.