¿Qué es el ‘fenotipo extendido’? ¿Cuán ampliamente aceptado es?

Cuando decimos que un gen es un ” gen para” algo, todo lo que queremos decir es que la posesión de ese gen (en oposición a su competidor para ese lugar) hace una diferencia con respecto a ese algo. *

Por ejemplo, hay un gen que, si muta, hace que las moscas de la fruta no tengan ojos. Las moscas de la fruta con el gen A tienen ojos; la fruta vuela con el gen a don’t. ** Por lo tanto, llamamos a A un “gen para tener ojos”.

(Obviamente, construir un ojo depende de más de un gen. Pero así es como funciona la terminología y, lo que es más importante, así es como funciona la Selección Natural. Si una mutación, dado el resto del fondo genético ya presente , resulta en un cambio beneficioso, entonces esa mutación será seleccionada.)

Por lo general, se considera que el “fenotipo” se refiere a cuerpos y comportamientos. Pero realmente, podemos pensar en él como la colección de formas en que el genotipo marca la diferencia en el mundo (y, por lo tanto, marca la diferencia en su propio estado físico).

El fenotipo del gen A (en comparación con a ) es tener ojos; ese es el tipo de fenotipo al que estamos acostumbrados. Pero aquí hay otro ejemplo. Supongamos que un gen influye en el cerebro de un castor, haciéndolo elegir un tronco más grande o barro más pegajoso, lo que da como resultado una presa mejor y, por lo tanto, un lago más grande. El gen B es entonces un “gen para” tener un lago más grande, y el gen b es un “gen para” tener un lago más pequeño. El lago es parte del fenotipo de ese gen.

Las cosas se ponen espeluznantes cuando nos damos cuenta de que un gen puede tener un efecto en el cuerpo de otra persona. En un capítulo tardío de The Extended Phenotype, Richard Dawkins da un recorrido por algunos de los parásitos extraños que existen. Hay parásitos que hacen que sus huéspedes de caracol tengan conchas más gruesas; parásitos que hacen que sus ratones anfitriones tengan menos miedo de los gatos; y parásitos que causan que sus huéspedes de hormigas se pongan de color rojo brillante y se trepen como zombis hasta la parte superior de las hojas de hierba, saquen su jugoso abdomen y se congelen.

Los efectos de los parásitos en los huéspedes están, por supuesto, influenciados por genes dentro de los parásitos. A través de una cadena de causa y efecto, los genes dentro de los parásitos tienen efectos en los huéspedes . Esos efectos son parte de los fenotipos de los genes. Debido a que están fuera del cuerpo, lo que estamos más acostumbrados a llamar el fenotipo, Richard Dawkins llamó a esta idea el fenotipo extendido.


Anexo # 1:

Cualquiera que entienda el uso estándar de “un gen para X” simplemente significa un gen que, a través de cualquier cadena de causa y efecto, hace una diferencia confiable en X; y quién reconoce que, por supuesto, los efectos no tienen que estar restringidos al interior del cuerpo; aceptará que la idea del fenotipo extendido es coherente. Por el contrario: cualquiera que diga que la idea es incorrecta simplemente no ha entendido.

Si alguien en serio no está de acuerdo, entonces no están de acuerdo sobre si es útil pensar de esta manera. Como Richard Dawkins admitió cuando presentó el concepto, es solo una forma de ver el Cubo Necker.

Anexo # 2:

Por lo que vale, la idea del fenotipo extendido fue enseñada como poco controvertida en una clase de segundo año que tomé sobre ecología y evolución en la Universidad de Toronto.


* Anexo # 3:

* Así es como Richard Dawkins lo pone en El fenotipo extendido:

Algunos pueden negarse a tratar ‘una contribución genética a la variación en X’ como equivalente a ‘un gen o genes para X’. Pero esta es una práctica genética rutinaria, y una exploración minuciosa demuestra ser casi inevitable. Aparte de a nivel molecular, donde se ve que un gen produce directamente una cadena de proteínas, los genetistas nunca manejan unidades de fenotipo como tales. Más bien, siempre abordan las diferencias . Cuando un genetista habla de un gen ‘para’ ojos rojos en Drosophila , no está hablando del cistrón que actúa como plantilla para la síntesis de la molécula de pigmento rojo. Está diciendo implícitamente: hay una variación en el color de los ojos en la población; En igualdad de condiciones, una mosca con este gen tiene más probabilidades de tener los ojos rojos que una mosca sin el gen. Eso es todo lo que queremos decir con un gen ‘para’ ojos rojos … (p. 21)

No hace falta decir que hay algunos que se oponen a esta terminología. Algunos biólogos moleculares, por ejemplo, podrían negarse a decir “un gen para __”, excepto en los casos en que “__” es una proteína. Otros podrían negarse a decirlo alguna vez, y siempre especificar más a qué se referían, para evitar confusiones.

** Anexo # 4:

Mi uso aquí es quizás demasiado casual. Si queremos ser técnicos:

Un locus es como una “ranura” en el genoma, en el que se encuentra un gen. Si hay diferentes “versiones” de un gen en el mismo locus, en diferentes organismos de la población, entonces las diferentes versiones se denominan alelos entre sí.

Entonces, cuando dije “La fruta vuela con el gen A tiene ojos; la fruta vuela con el gen a no “, realmente debería haber dicho “La fruta vuela con el alelo A tiene ojos; la fruta vuela con el alelo a no.

El fenotipo extendido ciertamente ha sido el estímulo para una gran actividad de investigación recientemente, ya que las herramientas de la genómica y la proteómica proporcionan nuevas pruebas de su importancia. El concepto de EP ayuda, por ejemplo, a explicar cómo los parásitos modifican el comportamiento de sus huéspedes en su beneficio, o el comportamiento de construcción de nidos en las aves. En particular, la relación entre la flora bacteriana del intestino y sus huéspedes mamíferos ha sido un tema candente en los últimos tiempos; uno que ha dado nuevos ejemplos del EP para apoyar los temas que Dawkins describió originalmente.

El fenotipo extendido ciertamente ha sido el estímulo para una gran actividad de investigación recientemente, ya que las herramientas de la genómica y la proteómica proporcionan nuevas pruebas de su importancia. Al mismo tiempo, ha habido un debate en curso entre los defensores del neodarwinismo, del cual el PE es un componente importante entre aquellos que abogan por el PE y aquellos que abogan por teorías como la construcción de nichos, que proponen otros factores, además de genes: tienen un papel crucial en la forma en que los organismos manipulan su entorno, de modo que sus descendientes heredan tanto su legado genético como su legado ambiental. Estos diferentes hilos del debate del PE finalmente se reunieron en una conferencia sobre el tema, organizada por la Fundación Europea de la Ciencia (FSE; Estrasburgo, Francia) a finales de 2008. La conclusión principal de la reunión fue que el concepto del PE se ha vuelto aún más relevante a la luz de investigaciones recientes, pero que su papel se limitará en última instancia a uno explicativo, más que como una herramienta para diseñar experimentos significativos.

En detalle, el PE afirma que los genes de un organismo pueden expresarse más allá de sus límites biológicos inmediatos, como la piel, las conchas o las hojas. El EP puede abarcar la construcción de nidos o la manipulación del comportamiento del huésped por parásitos. El punto principal es que el EP abarca entidades tales como nidos o presas construidas por castores, cuya calidad o funcionalidad se correlaciona con ciertos alelos del organismo, sobre los cuales la selección natural puede actuar. Esta es la distinción entre el EP y la construcción de nicho; Por ejemplo, el EP está sujeto a un cuello de botella reproductivo ya que el beneficio del EP se transmite únicamente a través de los genes de un organismo, en lugar de como un nicho ambiental alterado para su progenie. De esta manera, un alelo que conduce a mejores represas, por ejemplo, aumentará la aptitud del castor en el que se expresa el alelo. De manera similar, un alelo en un parásito que lo hace más efectivo para debilitar la resistencia de su huésped, o que de alguna manera puede modificar el comportamiento de su huésped para que sea más probable que la progenie del parásito encuentre un nuevo huésped, de manera similar ser seleccionado por selección natural.

Como escribió Dawkins, “los replicadores no se seleccionan, por supuesto, directamente, sino por poder; son juzgados por sus efectos fenotípicos. Aunque para algunos propósitos es conveniente pensar que estos efectos fenotípicos se agrupan en “vehículos” discretos, como organismos individuales, esto no es fundamentalmente necesario. Más bien, debe pensarse que el replicador tiene efectos fenotípicos extendidos, que consisten en todos sus efectos en el mundo en general, no solo sus efectos en el cuerpo individual en el que está sentado ”(Dawkins, 1982).

El punto es que el EP no es el fenotipo del organismo cuyos genes codifica; es el fenotipo de un nido, una presa o, en el caso de la interacción parásito-huésped, cambios en el comportamiento o la apariencia del huésped. Esto se puede demostrar mejor con uno de los ejemplos más dramáticos del EP: los nematodos que infectan a las hormigas y las hacen parecer frutas maduras (Hughes et al, 2008). Las aves frugívoras que normalmente evitan a las hormigas ahora las comen, ya que sus abdómenes se parecen a las bayas, y así dispersan los huevos de nematodos en sus excrementos, que son recolectados por las hormigas en busca de semillas y alimentadas a sus larvas, completando así el ciclo. En este caso, como en otros, el nematodo no cambia, de manera directa, los genes propios de la hormiga; más bien, modifica el comportamiento y la apariencia de la hormiga a través de sus propios genes. El nuevo ‘fenotipo de fruta’ de la hormiga es en realidad el EP del nematodo.

Es un concepto creado por el Dr. Richard Dawkins.

El fenotipo extendido extiende el fenotipo de la biología de los organismos a cosas que el organismo hace para modificar su propio entorno como resultado de su genética.

Dawkins argumenta que limitar el fenotipo a los rasgos fisiológicos externos de un organismo es arbitrario, ya que lo único que el genotipo realmente regula es la transcripción de proteínas.

La idea es interesante y relativamente no controvertida, pero generalmente no se considera de mayor utilidad en la biología celular y organismal, siendo tal vez de mayor impacto en la genética de poblaciones.

El fenotipo extendido es la idea de que los genotipos fuera de un individuo (en otras especies) tienen un efecto sobre el fenotipo del individuo mismo.

Por ejemplo, la presencia o ausencia de cierto tipo de depredador puede afectar el fenotipo de un animal de presa, los genes dentro de un patógeno pueden afectar el fenotipo del huésped, o los genes en otros individuos de una especie social pueden afectar el fenotipo del animal. mismos miembros de esta especie.

En mi opinión, Dawkins [1] está siendo un poco extravagante con este concepto, probablemente para comercializarlo … Pero no está equivocado.

[1] Dawkins, R. y Dennett, D. (1999). El fenotipo extendido: el largo alcance del gen. Oxford Nueva York: Oxford University Press.