Aptitud evolutiva

¿Cuáles son los componentes de la aptitud evolutiva?

Los componentes de la aptitud evolutiva abarcan tanto la supervivencia como la reproducción, haciendo hincapié en la reproducción.

Supervivencia

Para que un organismo pueda reproducirse, tiene que sobrevivir el tiempo suficiente para alcanzar la edad reproductiva. La supervivencia es un componente de la aptitud evolutiva porque si un organismo no puede sobrevivir, no podrá transmitir su genotipo o fenotipo a las generaciones siguientes. Esto significa que los rasgos que permiten a un organismo sobrevivir pueden aumentar la aptitud evolutiva.

Figura 1: El Carolina Madtom es un pequeño pez que se mimetiza con su entorno para ocultarse de los depredadores. También utiliza esta adaptación para ocultar su nido cuando cría.

Vivir más tiempo también significa que un organismo tiene más posibilidades de reproducirse. Por ejemplo, las hembras de antílope berrendo sólo se aparean cuando están en "celo" (fase de estro de su ciclo estacional). Los antílopes berrendos que tienen mejor vista y resistencia pueden dejar atrás a sus depredadores y sobrevivir a otros individuos. Vivir más tiempo significa que pueden reproducirse en varias temporadas de apareamiento.

Reproducción

El éxito reproductivo no sólo depende de la capacidad de un organismo para sobrevivir, sino también de su capacidad para atraer pareja y producir descendencia. La reproducción es un componente de la aptitud evolutiva porque los genotipos o fenotipos se transmiten a través de la reproducción. Esto significa que los rasgos que permiten a un organismo atraer pareja y producir descendencia pueden aumentar la aptitud evolutiva.

Figura 2: Los pavos reales utilizan sus colas grandes y coloridas para atraer a sus parejas.

¿Qué papel desempeña la aptitud en la genética evolutiva?

La aptitud desempeña un papel crucial en la genética evolutiva. Los genotipos que aumentan la aptitud tienden a ser más comunes en la población. Este proceso se denomina selección natural.

Con el tiempo, la composición genética de toda la población cambia, un proceso conocido como evolución. La evolución es un cambio gradual y acumulativo en los rasgos hereditarios de una población de organismos. Este cambio tiene lugar en el transcurso de al menos varias generaciones.

¿Qué factores afectan a la aptitud evolutiva?

La selección de rasgos (es decir, qué rasgos proporcionan a un organismo una mayor aptitud y, por tanto, se transmiten con mayor frecuencia) también se ve afectada por el entorno actual. La interacción de un organismo con factores bióticos (vivos) y abióticos (no vivos) puede afectar a su aptitud evolutiva aumentando o disminuyendo la aparición de un rasgo de una población de organismos en un momento dado.

Supongamos que un hábitat está contaminado con un tipo de veneno que puede matar a la mayoría de la vida marina. Aunque en el pasado puede que no fuera un rasgo que afectara a su supervivencia, la tolerancia a este veneno durante este periodo puede aumentar la aptitud.

Además, un rasgo puede tener efectos tanto positivos como negativos sobre la aptitud, dependiendo de cómo afecte a la supervivencia y/o a la reproducción.

Que la cola del pavo real macho sea perjudicial para su supervivencia pero se seleccione debido a la preferencia femenina es un ejemplo de selección sexual, un modo de selección natural en el que la preferencia de la pareja influye en los rasgos heredables de una población.

¿Cómo se mide la aptitud evolutiva en biología?

La aptitud evolutivase mide por el éxito reproductivo. Suele expresarse como aptitud absoluta o aptitud relativa.

Aptitud absoluta

La aptitudabsoluta se mide en función del número de descendientes producidos por un genotipo que sobreviviría a la selección natural. Se suele denotar con (W). Se puede calcular utilizando:

$AbsolutefitnessofgenotypeX=\frac{No.ofindividualswithgenotypeXafterselection}{No.ofindividualswithgenotypeXbeforeselection}$

Aptitud absoluta del genotipo (W) = El número de individuos después de la selección / el número de individuos antes de la selección

Cuando (W) > 1, significa que el genotipo X aumenta con el tiempo;

Cuando (W) = 1, significa que el genotipo X permanece estable a lo largo del tiempo;

Cuando (W) < 1, significa que el genotipo X disminuye con el tiempo.

Aptitud relativa

Laaptitud relativa se mide en función de la proporción de la contribución de un genotipo al acervo genético de la siguiente generación en comparación con la contribución de otros genotipos. Se denota por (w). Se puede calcular mediante

Aptitud relativa del genotipo (w) = aptitud absoluta del genotipo / aptitud absoluta del genotipo más apto

La aptitud relativa (w) del genotipo X puede interpretarse como lo apto que es en comparación con el genotipo más apto.

Ejemplo de cálculo de la aptitud evolutiva

Supongamos que una población está formada por individuos con los genotipos A, B y C, tal y como se presenta en la siguiente tabla:

Intentemos calcular la aptitud absoluta de cada genotipo.

La aptitud absoluta del genotipo A puede calcularse de la siguiente manera:

• 120 individuos con genotipo A después de la selección / 100 individuos con genotipo A antes de la selección

• Por tanto, la aptitud absoluta del genotipo A es 1,2.
• Esto significa que el genotipo A produjo una media de 1,2 descendientes que sobrevivieron a la selección natural.

La aptitud absoluta del genotipo B puede calcularse como sigue

• 60 individuos con genotipo B después de la selección / 100 individuos con genotipo B antes de la selección
• Por tanto, la aptitud absoluta del genotipo B es 0,6.
• Esto significa que el genotipo B produjo una media de 0,6 descendientes que sobrevivieron a la selección natural.

La aptitud absoluta del genotipo C puede calcularse como sigue

• 100 individuos con genotipo B después de la selección / 100 individuos con genotipo B antes de la selección.

• Por tanto, la aptitud absoluta del genotipo C es 1.
• Esto significa que el genotipo C puede producir una media de 1 descendencia que sobreviva a la selección natural.

Los valores de aptitud absoluta de los genotipos A, B y C nos indican que el genotipo A aumenta con el tiempo, el genotipo B disminuye con el tiempo, mientras que el genotipo C permanece estable con el tiempo.

Ahora, intentemos calcular la aptitud relativa de cada genotipo.

En primer lugar, tenemos que identificar la aptitud absoluta del genotipo más apto.

En nuestro ejemplo, el genotipo A, con una aptitud absoluta de 1,2, es el más apto. Será el patrón con el que se compararán los demás genotipos.

Ahora calculemos la aptitud relativa del genotipo A:

• aptitud absoluta del genotipo A / aptitud absoluta del genotipo A
• aptitud relativa del genotipo A = 1,2 / 1,2
• aptitud relativa del genotipo A = 1

Ahora calculemos la aptitud relativa del genotipo B:

• aptitud absoluta del genotipo B / aptitud absoluta del genotipo A más apto
• aptitud relativa del genotipo B = 0,6 / 1,2
• aptitud relativa del genotipo B = 0,5 ó 50%.
• Por tanto, el genotipo B es un 50% más apto que el genotipo A.

Calculemos ahora la aptitud relativa del genotipo C:

• aptitud absoluta del genotipo C / aptitud absoluta del genotipo A más apto
• aptitud relativa del genotipo C = 1 / 1,2
• aptitud relativa del genotipo C = 0,83 o 83%.
• Por tanto, el genotipo C es un 83% tan apto como el genotipo A.