¿Cómo sabemos si cierto rasgo es favorecido por la selección natural?

Si un rasgo aumenta en frecuencia en una población durante generaciones mayor que lo que se explica por la deriva genética, entonces podemos estar seguros de que el rasgo se ve favorecido por la selección natural.

Este es un resultado directo de la genética mendeliana. Consulte el principio de Hardy-Weinberg. Básicamente, el Principio establece que, en una población bastante grande de individuos que se cruzan libremente, la frecuencia (proporción) de la población que tiene el rasgo (o alelo) permanecerá constante de generación en generación. Si el rasgo tiene una frecuencia de 0.2 (20%) de la población en la generación 1, entonces el Principio dice que tendrá una frecuencia de 0.2 en la generación 20. O 100. O 1,000.

Ciertas condiciones pueden alterar este equilibrio. Apareamiento con una nueva población de la misma especie. Digamos que los europeos vienen al Nuevo Mundo y se aparean con los nativos. Si la población es muy pequeña (20–50 parejas), entonces el azar (deriva genética) puede cambiar la frecuencia. O la selección natural puede.

Entonces, si un rasgo tiene una frecuencia de 0.2 en una población grande en la generación 1 y una frecuencia de 0.5 en la generación 20, entonces piense en la selección natural. Verifique si ha habido flujo de genes y el tamaño de la población (existen ecuaciones para esto) para eliminar el flujo de genes y la deriva genética. Si se eliminan, entonces la selección natural es la causa.

Por supuesto, lo que quiere hacer es volver a procesar sus observaciones en un solo punto en el tiempo y concluir un proceso que lleva generaciones. Eso es incierto. Lo que hay que hacer es hipotetizar un mecanismo por el cual el rasgo podría haber favorecido tener más descendientes sobrevivientes (de eso se trata la selección: seleccionar rasgos que ayuden a la supervivencia y más descendientes supervivientes). Luego prueba esa hipótesis. Y las pruebas tienen que hacerse en nuestro pasado evolutivo : cuando éramos cazadores-recolectores que vivían en pequeños grupos familiares extensos.

¿Puedes pensar en una forma en que el arrepentimiento haría que las personas sobrevivan por más tiempo y / o tengan más hijos? No puedo.

Hay otra forma de probar si un rasgo surgió por selección natural. Entre las poblaciones vivas como los árboles, la selección natural generalmente actúa para mantener un rasgo igual . Después de todo, el rasgo evolucionó para funcionar bien. Cualquier desviación funcionará menos bien. Por lo tanto, las personas con una modificación del rasgo no funcionarán tan bien como las que tienen el original. Entonces busca árboles de la misma especie que tengan modificaciones en la forma de la hoja. ¿Qué tan bien hacen esos árboles? ¿Crecen al mismo tamaño en el mismo período de tiempo? ¿Se resisten a la enfermedad? ¿Los árboles viven tanto tiempo? ¿Los árboles producen tantas semillas? Etc.

Si la modificación no funciona bien, entonces el original fue el resultado de una selección natural.

Si conocemos la arquitectura genética del rasgo, existen métodos estadísticos que pueden proporcionar apoyo adicional para la hipótesis de que alguna variante genética particular fue favorecida por la selección. Consulte Barrido selectivo para obtener una breve descripción general. Además, si hay casos en los que tenemos genomas ancestrales para comparar, podemos inferir que ciertos rasgos deben haber sido favorecidos solo porque se han vuelto mucho más frecuentes. Los ojos azules son un ejemplo de esto.

Pero este ejemplo está un poco alejado de su pregunta, porque el arrepentimiento no es algo por lo que tengamos una idea real sobre los mecanismos genéticos subyacentes. A pesar de eso, probablemente sea una buena idea asumir que los sentimientos, y su composición psicológica en general, reflejan cosas que deben haber sido útiles para sus antepasados ​​en varios puntos.

Me ocuparé de sus datos.

Re: “Por ejemplo, veo muchos seres humanos lamentando cosas pasadas. ¿Puedo suponer que la selección natural favoreció el arrepentimiento?”

No deberías asumir. Deberías hacer una investigación. Es tentador ceder ante el. . . erm. . . tentación de buscar respuestas simples. No hay ninguno. Todo es complicado El arrepentimiento se basa en un sentido de lo que funciona mejor para nuestro tipo. Tenemos esa (emoción) como lo que probablemente sea una serie de selecciones en nuestro pasado que reforzaron nuestros comportamientos que de otro modo aumentaron nuestro éxito reproductivo.

Re: “¿Cómo puedo saber?”

No puedes Solo puedes inferir. En ciencia, todo lo que tenemos es un razonamiento inductivo que solo nos da explicaciones razonables que rara vez (en realidad nunca) se vuelven “conocidas con seguridad”. Simplemente tenemos una ambigüedad decreciente que nos ayuda a guiarnos. Pero nada es seguro. Nunca.

Re: “O para dar otro ejemplo, veo que las hojas de los árboles tienen diversas formas. ¿Puedo tomar algunas de estas formas y asumir que son necesariamente el resultado de la selección natural con el tiempo? ¿Cómo puedo verificarlo?”

No me siento cómodo con tu elección de “necesario”. Podemos decir, como mínimo, que la forma no impidió el éxito reproductivo. Que haya ayudado es secundario. Ahora, se puede inferir de la forma en que crecen los árboles y cómo se reproducen, que las formas de las hojas con el tiempo contribuyeron al éxito de la especie.

Primero, un par de puntos preliminares:

1. La evolución es un cambio en las frecuencias de genes en una población a lo largo del tiempo.
2. Hay cuatro mecanismos diferentes que pueden producir evolución:

• Selección natural: supervivencia diferencial de ciertos rasgos porque confieren una ventaja o desventaja al portador del rasgo
• Selección sexual: supervivencia diferencial de ciertos rasgos porque mejoran las oportunidades reproductivas para el portador del rasgo
• Migración: cambio en las frecuencias de genes debido a nuevos individuos de la especie que se unen a la población de otros lugares
• Deriva genética: cambios aleatorios en la frecuencia de un rasgo dado solo por casualidad

Entonces, si estamos tratando de determinar si un rasgo dado es adaptativo, necesitamos tener alguna capacidad para medir la frecuencia del rasgo en la población en el Tiempo A, y luego nuevamente en el Tiempo B. Si vemos que un rasgo ha aumentado en la población, entonces podemos ver que la evolución ha ocurrido.

Para ver si el rasgo se debe a la selección natural, creo que la única forma de hacerlo es eliminando otras posibilidades. Por ejemplo, si sabemos que no ha habido ninguna migración de individuos al grupo, podemos descartarlo. Del mismo modo, si la población reproductora no es muy pequeña, podemos descartar la deriva genética con bastante rapidez. Si no hay un vínculo claro entre el rasgo y el éxito reproductivo, podemos descartar la selección sexual.

Ahora, hablemos de sus ejemplos específicos. En el caso de la “evolución del arrepentimiento” tienes una pregunta realmente complicada. Medir el “arrepentimiento” de manera objetiva y vincularlo a un gen específico sería extremadamente complicado en esta etapa en nuestra comprensión de la psicología y la genética humanas. Tal vez podría realizar encuestas psicológicas y evaluar si los participantes en sus encuestas tienen una supervivencia diferencial y capacidades reproductivas durante largos períodos de tiempo. También puede tratar de estudiar diferentes sociedades y ver si puede encontrar diferentes grados de “arrepentimiento” de las cosas en estas sociedades. Realmente, la construcción de tu experimento sería realmente complicada. Me temo que no puedo encontrar una buena respuesta sobre la mejor metodología para ti.

La forma de la hoja podría ser un objetivo más fácil. Supongo que cuantificar la forma de la hoja y vincularla a los genes sería un objetivo mucho más simple que su otro ejemplo. En este caso, puede esperar que haya variación en la forma y el tamaño de la hoja dentro de una población. A partir de ahí, podríamos construir una hipótesis sobre ciertos rasgos que son beneficiosos en ciertas condiciones ambientales, y construir un experimento para probar si su hipótesis se cumple. Usemos un ejemplo realmente simple: los árboles de hoja caduca pierden sus hojas cada otoño. Construimos una hipótesis para esto: los árboles caducifolios pierden sus hojas antes del invierno como defensa contra las fuertes precipitaciones en forma de nieve, hielo y granizo. Además, para probar esta hipótesis, construimos un experimento. Decidimos que queremos verificar si el desprendimiento de hojas ocurre con mayor frecuencia en latitudes donde los inviernos son un problema. Además, queremos verificar el momento del desprendimiento de las hojas para ver si el desprendimiento de las hojas se lleva a cabo de acuerdo con el momento del mal clima invernal que llega a varias áreas. Según el resultado de nuestra experiencia, podríamos confirmar o descartar nuestra hipótesis. Nuestro proceso podría llevarnos a información que nos haga refinar aún más nuestra hipótesis o llevar nuestra investigación en una dirección completamente diferente.

Que yo sepa, la investigación más exhaustiva del tipo del que estamos hablando aquí ha sido realizada por Peter y Rosemary Grant en los pinzones de Darwin en Galápagos. Han realizado extensos estudios en forma y tamaño de pico para algunas especies diferentes de pinzones, y han realizado extensos estudios durante décadas, y han construido una imagen muy clara de cómo la selección natural impacta los picos de estas aves. Si desea leer más al respecto, le recomiendo un libro llamado The Beak of the Finch , de Jonathan Weiner.

Es simple: ¿contribuye al éxito reproductivo del “propietario”. Un poco de expansión (pero en última instancia equivalente) es si contribuye al éxito reproductivo de todos los portadores de la mutación que codifica el rasgo.

Entonces, si una mutación se manifiesta en dos rasgos, uno levemente perjudicial y otro muy beneficioso, se seleccionará para. Del mismo modo, si una mutación da como resultado que algunos de los descendientes tengan un éxito más retrospectivo y otros menos, “sobrevivirá” en el acervo genético si la mejora supera el detrimento (como podría ser el caso del hipotético “gen gay”).

Si se propaga, se presume favorecido. Pero a veces la propagación es aleatoria.

La “selección natural” no es una fuerza objetiva y no “favorece” las cosas. Si sobrevives el tiempo suficiente para tener hijos, transmites tus genes al final de la historia .

Es decir, si no hay competencia por los recursos, no hay ataques, no hay clima hostil, no hay desastres, etc., entonces no hay mucha presión. Si hay presión, los individuos que no pudieron sobrevivir mueren y sus genes se pierden.

Podemos ver la selección en la medida en que podemos medir las frecuencias alélicas en una población que se comporta de manera no aleatoria con el tiempo.

Porque sigue apareciendo en las generaciones posteriores. Si no fuera así, no lo sería.

En pocas palabras, todavía existe un rasgo que ha sido seleccionado para. Los rasgos que no tienen ningún beneficio han desaparecido hace mucho.