A continuación hablaremos de la aptitud biológica: qué significa, por qué es importante y qué factores intervienen.
La definición de aptitud en biología
En biología, la aptitud se refiere a la capacidad de un organismo individual para reproducirse con éxito y transmitir sus genes a la siguiente generación de su especie. En su forma más básica, cuanto más pueda reproducirse con éxito un organismo a lo largo de su vida, mayor será su nivel de aptitud. Concretamente, esto se refiere a la transmisión con éxito de genes beneficiosos a las generaciones siguientes, en contraposición a los genes que no se transmiten. Por supuesto, hay muchos otros factores que pueden influir en esta aptitud, entre los que destaca la superpoblación, en la que la reproducción con éxito ya no da lugar a una mayor aptitud, pero esto no es frecuente en el mundo natural. A veces, la aptitud biológica se denomina aptitud darwiniana.
En biología, la aptitud se refiere a la capacidad de un organismo individual para reproducirse con éxito y transmitir sus genes a la siguiente generación de su especie.
¿Cuál es el nivel más alto de aptitud biológica?
Se considera que el organismo que puede producir el mayor número de descendientes que sobreviven hasta la edad adulta (edad de reproducción) tiene el mayor nivel de aptitud biológica. Esto se debe a que estos organismos están transmitiendo con éxito sus genes (genotipos y los fenotipos que producen) a la siguiente generación, mientras que los que tienen una menor aptitud están transmitiendo sus genes a un ritmo menor (o, en casos extremos, no lo hacen en absoluto).
Genotipo: La composición genética de un organismo; los genotipos producen fenotipos.
Fenotipo: Los rasgos observables de un organismo (por ejemplo, color de ojos, enfermedad, altura); los fenotipos son producidos por los genotipos.
Componentes de la aptitud en biología
La aptitud biológica puede medirse de dos formas distintas: absoluta y relativa.
Aptitud absoluta
La aptitud absoluta viene determinada por la cantidad total de genes o descendientes (genotipos o fenotipos) presentados a la siguiente generación dentro de la vida de un organismo. Para determinar la aptitud absoluta, debemos multiplicar el número de descendientes exitosos con un fenotipo (o genotipo) específico producido por el porcentaje de probabilidades de sobrevivir hasta la edad adulta.
Aptitud relativa
La aptitud relativa se ocupa de determinar la tasa de aptitud relativa frente a la tasa de aptitud máxima. Para determinar la aptitud relativa, se compara la aptitud de un genotipo o fenotipo con la del genotipo o fenotipo más apto. El genotipo o fenotipo más apto siempre es 1 y el nivel de aptitud resultante (designado como W) estará entre 1 y 0.
Un ejemplo de aptitud en biología
Veamos un ejemplo de aptitud absoluta y relativa. Digamos que los cocodrilos de agua salada(Crocodylus porosus) pueden tener una coloración estándar (que puede variar entre verde claro y amarillo o gris oscuro, según las preferencias del hábitat) o leucística (pigmentación reducida o inexistente, lo que da lugar a una coloración blanquecina). Por el bien de este artículo, digamos que estos dos fenotipos están determinados por dos alelos: (CC y Cc) = coloración estándar, mientras que (cc) = leucístico.
Los cocodrilos con la coloración estándar tienen un 10% de posibilidades de sobrevivir hasta la edad adulta y la reproducción da lugar a una media de 50 crías. Los cocodrilos leucísticos, en cambio, tienen un 1% de posibilidades de sobrevivir hasta la edad adulta y su reproducción da lugar a una media de 40 crías. ¿Cómo determinamos la aptitud absoluta y relativa de cada uno de estos fenotipos? ¿Cómo determinamos qué fenotipo tiene el mayor nivel de aptitud?
Determinación de la aptitud absoluta
Para determinar la aptitud absoluta de cada fenotipo, debemos multiplicar el número medio de crías de ese fenotipo específico producidas por la probabilidad de supervivencia hasta la edad adulta. Para este ejemplo
Coloración estándar: una media de 50 crías producidas x 10% de tasa de supervivencia
50x0,10 = 5 individuos
Leucística: una media de 40 crías producidas x 1% de tasa de supervivencia
40x0,01= 0,4 individuos
El número más alto indica el nivel de aptitud más elevado, por lo que los individuos con coloración estándar tienen muchas más probabilidades de sobrevivir hasta la edad adulta que los individuos leucísticos y, por tanto, tienen una aptitud más elevada (W).
Determinar la aptitud relativa
Determinar la aptitud relativa es sencillo. La aptitud (W) del fenotipo más apto se designa siempre como 1, dividiendo los individuos producidos (5/5= 1). Ésta sería la aptitud relativa de la coloración estándar, designada como WCC,Cc.
Para determinar la aptitud relativa de los individuos leucísticos (Wcc), basta con dividir el número de descendientes leucísticos (0,4) por el número de descendientes estándar (5), lo que da como resultado 0,08. Así pues
WCC,Cc= 5/5= 1
Wcc= 0,4/5= 0,08
Es importante señalar que éste es un escenario simplificado y que, en realidad, las cosas son mucho más complejas. De hecho, ¡se calcula que la tasa de supervivencia global de las crías de cocodrilo de agua salada en libertad es de sólo un 1%! Esto se debe principalmente al alto nivel de depredación que sufren las crías. Básicamente, los cocodrilos de agua salada empiezan en la base de la cadena alimentaria y, si sobreviven hasta la edad adulta, acaban en la cima. Los individuos leucísticos son mucho más fáciles de detectar para los depredadores, por lo que su probabilidad de supervivencia sería significativamente inferior al 1%, pero aún así se encuentran ocasionalmente, como puede verse en la Figura 1.
Figura 1: Los cocodrilos leucísticos tienen muchas menos probabilidades de sobrevivir (menor aptitud) que otros individuos, probablemente debido a una mayor probabilidad de depredación cuando son crías. Este cocodrilo leucístico de agua salada está presente a lo largo del río Adelaida, en el Territorio del Norte de Australia. Fuente: Brandon Sideleau, trabajo propio
Ventajas de tener un mayor nivel de aptitud biológica
No hace falta decir que tener un mayor nivel de aptitud biológica es extremadamente ventajoso en el mundo natural. Un mayor nivel de aptitud significa una mayor probabilidad de supervivencia y de transmisión de genes a la siguiente generación. En realidad, determinar la aptitud nunca es tan sencillo como los ejemplos que hemos tratado en este artículo, ya que hay numerosos factores diferentes que influyen en que un genotipo o fenotipo se transmita o no a las generaciones siguientes.
De hecho, es posible que un fenotipo que aumente la aptitud en un hábitat reduzca en realidad la aptitud en un hábitat diferente. Un ejemplo de ello serían los jaguares melanísticos, que son jaguares con una mayor pigmentación negra, a menudo denominados "panteras negras", aunque no son una especie diferente.
En la selva densa (por ejemplo, en el Amazonas), el fenotipo melánico tiene como resultado un mayor nivel de aptitud, ya que hace que los jaguares sean más difíciles de detectar. Sin embargo, en un hábitat más abierto (por ejemplo, los humedales del Pantanal), el fenotipo de jaguar estándar tiene una aptitud mucho mayor, ya que los jaguares melánicos son fáciles de detectar, lo que reduce las posibilidades de éxito de la depredación y los hace más susceptibles a los cazadores furtivos (Figura 2). Algunos factores que influyen en la aptitud son la inteligencia, el tamaño físico y la fuerza, la susceptibilidad a las enfermedades, las posibilidades de depredación y muchos más. Como ya se ha mencionado, la superpoblación provocará una reducción de la aptitud con el tiempo, a pesar de que inicialmente aumente la aptitud debido a la mayor contribución de los individuos a las generaciones posteriores.
Figura 2: Un jaguar melanístico (fíjate en que las manchas siguen presentes). Los jaguares melanísticos experimentan una mayor aptitud en la selva tropical y una menor aptitud en hábitats más abiertos. Fuente: The Big Cat Sanctuary
Aptitud biológica y selección natural
En pocas palabras, la selección natural determina el nivel de aptitud biológica de un organismo, ya que la aptitud de un organismo viene determinada por lo bien que responde a las presiones selectivas de la selección natural. Como ya se ha dicho, estas presiones selectivas varían en función del entorno, lo que significa que determinados genotipos y sus fenotipos asociados pueden tener distintos niveles de aptitud según el entorno en el que se encuentren. Por tanto, la selección natural determina qué genes se transmiten a las generaciones posteriores.
Aptitud biológica - Puntos clave
- En biología, la aptitud se refiere a la capacidad de un organismo individual para reproducirse con éxito y transmitir sus genes a la siguiente generación de su especie.
- La aptitud biológica puede medirse de dos formas distintas: absoluta y relativa.
- La aptitud absoluta viene determinada por la cantidad total de genes o descendientes que se envían a la siguiente generación durante la vida de un organismo.
- La aptitud relativa se ocupa de determinar la tasa de aptitud relativa frente a la tasa de aptitud máxima.
- La selección natural determina el nivel de aptitud biológica de un organismo, ya que la aptitud de un organismo viene determinada por lo bien que responde a las presiones selectivas de la selección natural.
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