¿Cómo podemos demostrar que cierto rasgo biológico es adaptativo?

Gran pregunta La respuesta rápida es que se trata de manipular el entorno de un organismo y observar lo que hace naturalmente.

Primero, la definición de un rasgo “adaptativo” sería cualquier rasgo que sea una respuesta bastante rápida a una necesidad ambiental cambiada. Eso podría ser algo tan simple como los animales que cambian de color para que coincida con su entorno o incluso cada vez que se pone la piel de gallina en una noche fría.

Puede estar hablando de lo que se ha llamado “mutaciones adaptativas”, un término acuñado por primera vez por Pat Foster, del NIH. Eso sería cuando un organismo edita su genoma en una respuesta predecible a una necesidad ambiental cambiada. Se podría argumentar que todas las mutaciones heredadas son adaptativas, pero los científicos están acumulando una larga lista de mutaciones predecibles a través de experimentos de evolución inducida.

En la década de 1980, la mayoría de los científicos suponían, sin evidencia, que las mutaciones eran todas aleatorias con respecto a la utilidad. James Shapiro, trabajando con la ganadora del Premio Nobel Barbara McClintock, lo puso a prueba ya en 1984, pero luego John Cairns probó lo que llamó mutaciones “dirigidas” en 1988, y luego publicó su trabajo en Nature.

Eso levantó muchas cejas entre la ortodoxia darwiniana. Primero Foster, luego Barry Hall y otros comenzaron los mismos experimentos, todos con un éxito innovador.

El truco es poner al organismo en un ambiente estresante pero no letal. Es importante que mantengamos la no letalidad porque, de lo contrario, la muerte por selección oscurecería los resultados. Los intentos anteriores suponían aleatoriedad darwiniana e incluso TRATARON de obtener la muerte de selección pensando que era la única forma de obtener evolución.

Otro gran error en los experimentos de evolución anteriores fue la práctica de bombardear el organismo con radiación UV. Los biólogos hicieron esto para acelerar las tasas de mutación, suponiendo que las mutaciones serían aleatorias con o sin radiación. En cambio, sesgaron sus resultados e hicieron un desastre del proceso natural de ingeniería genética.

Ahora sabemos que la edición genética es un proceso inteligente al que se someten las células en respuesta al monitoreo ambiental, los sistemas reguladores homeostáticos internos y la comunicación intercelular. Entonces, solo necesitamos cambiar el ambiente de una manera estresante pero no letal, ¿verdad? Bueno, la advertencia es que no todas las adaptaciones son particularmente fáciles de lograr.

A través de numerosos experimentos de evolución inducida, los científicos están documentando nuevas mutaciones adaptativas a diario. Por ejemplo, agregue depredadores al entorno de una pulga de agua y su descendencia tendrá un casco. Esto puede ser epigenético, pero si las cosas empeoran, se adaptarán de manera tal que se vuelvan inactivas o se reproduzcan asexualmente.

Podemos probar que estos rasgos son causados ​​por mutaciones adaptativas simplemente repitiéndolas y observando cómo los mismos loci genéticos se ven afectados de manera precisamente predecible. Demasiado para mutaciones aleatorias.

Por lo tanto, se demuestra con bastante frecuencia que las mutaciones adaptativas suceden, pero ¿cómo podemos demostrar que un rasgo ya existente es el resultado de una mutación adaptativa (que es a lo que creo que se refería su pregunta original)? Eso es un poco más complicado porque los rasgos no desaparecen genéticamente cuando ya no se necesitan tan rápido y previsiblemente como aparecen cuando se necesitan.

Una forma de hacer que esto funcione es encontrar otro miembro de la misma especie o una especie estrechamente relacionada que no tenga el rasgo adaptativo hipotético. Luego deles un ambiente estresante pero no letal que lo requiera.

En cualquier caso, todo se trata de alterar los entornos y observar la respuesta natural del organismo, no dañar el ADN del sujeto con radiación o matar selectivamente a aquellos con rasgos no deseados.

Simplemente observe a las personas con variaciones en el rasgo y compare su estado físico. ¿A las personas que difieren del promedio les va peor? Entonces probablemente sea adaptativo. ¿Hacen lo mismo? Entonces podría ser deriva o el resultado de una adaptación pasada a un entorno que han dejado atrás. ¿Lo hacen mejor? Entonces, algo en el entorno ha cambiado recientemente y cualquier rasgo nuevo que tenga la mayor aptitud ahora es “adaptativo”.

Es bastante sencillo, aunque en realidad encontrar esa variación y determinar el estado físico puede ser complicado y llevar mucho tiempo. Especialmente si el rasgo se ha fijado hasta el punto de que ya no existe variación. En ese caso, puede esperar a que aparezca un mutante o crear uno usted mismo y ver qué sucede.

Por ser adaptativo, significa que la razón del rasgo particular debe incorporarse al organismo a nivel genético para que pueda pasar más lejos a su generación y mantener su adaptabilidad.

Como el rasgo puede deberse completamente a factores ambientales y, por lo tanto, no ha afectado al organismo a nivel genético, para probar la adaptabilidad de un rasgo, tenemos que buscar en su genoma los genes responsables y verificar si ha habido algún cambio o no. .

Bueno, sin saber qué animal, y mucho menos el rasgo es adaptativo, podría no tener una buena respuesta.

Dicho esto, puedo demostrar que usando el mosquito subterráneo de Londres desarrolló mutaciones adaptativas para vivir en el sistema de trenes subterráneos que le permitieron prosperar. Los fideicomisos adaptativos incluyen cómo se reproduce, ya que es diferente a las especies estrechamente relacionadas en la superficie, esto incluye morder mamíferos en lugar de pájaros.

Gracias por el A2A, pero sin conocer el rasgo biológico específico que tenía en mente, no estoy seguro de que alguien pueda llegar a una prueba definitiva y genérica que pueda aplicarse a todos los rasgos en todos los ámbitos.

contando el número de sus descendientes que van a sobrevivir y reproducirse, eso es todo acerca de

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