¿Cómo se relacionan los conceptos de selección natural y mutaciones con la evolución?

La evolución es descenso con modificación y selección. Es decir, tienes un conjunto de organismos que en su mayoría comparten un genoma, pero no son todos idénticos. Los diferentes genotipos (conjuntos de genes) dan lugar a diferentes fenotipos (expresiones de genes como partes y propiedades reales del cuerpo). Algunos fenotipos sobrevivirán mejor que otros, y esos sobrevivirán y reproducirán en la próxima generación. Esa es la evolución.

La selección natural es la observación directa de que algunos organismos viven y otros mueren. Muchos factores entran en eso, incluso simplemente la vieja suerte. Pero, en promedio, el organismo que mejor se adapte a su entorno sobrevivirá mejor. El entorno cambia continuamente, en escalas de millones de años, y la evolución ocurre en una escala similar a medida que los genomas anteriormente adecuados se vuelven menos adecuados. Diferentes combinaciones de genes se propagan a medida que el entorno les viene bien.

La diversidad se incrementa en las generaciones posteriores a través de una serie de mecanismos. Una es la mutación, en la que un gen se altera por algún error de copia, influencia química u otro factor. Otros incluyen la reproducción sexual, que mezcla las combinaciones de genes entre los individuos, y la recombinación, donde su propio ADN se intercambia.

La pregunta se refiere al “dominio”, que tiene un significado específico en genética. Un gen dominante dará como resultado un cambio en el fenotipo si solo hay una copia presente. Un gen recesivo requiere dos copias. Para un caso simple: un gen para los ojos marrones codifica la melanina. Solo se requiere una copia para darle ojos marrones; es dominante Un gen para ojos azules es recesivo: codifica para no melanina, y usted debe tener ambas copias para que no haya melanina y terminar con ojos no coloreados (azules).

La dominación no significa que un gen sea prevalente en la población y domine a los organismos sin este; eso es “selección”. Pero es importante señalar que es muy raro poder copiar un gen como “dominante” o “recesivo”: la mayoría de las veces, la conexión entre el genotipo y el fenotipo es mucho, mucho más complicada. Los genes se influyen unos a otros como bytes en un vasto programa de computadora auto modificador. Un cambio en un gen a menudo tiene efectos en todo el cuerpo, y las características individuales generalmente están controladas por muchos, muchos genes. (La versión de esto que enseñan en las escuelas secundarias, con guisantes y colores de ojos, es muy simplificada, pero aún así le da calce a los estudiantes).

A lo que esto se suma es a que puedes rastrear la evolución viendo los cambios en el código de ADN con el tiempo, pero es muy, muy difícil conectar cualquier cambio en particular a una característica en particular. Este es un área vital de investigación en medicina, donde nos gustaría descubrir cómo los genes de alguien afectan su salud, y quizás sugerir formas de solucionarlo.

La selección natural y las mutaciones son mecanismos involucrados en el proceso de la evolución.

Una mutación es un cambio en su ADN, que puede o no causar un cambio en su cuerpo o comportamiento. Muchos son dañinos, algunos son neutrales. De vez en cuando, un organismo tiene una mutación beneficiosa que hace que sea más probable tener descendencia viable: un pavo real tiene una cola más grande y atrae a más machos, o una polilla tiene una coloración que hace que sea menos probable que se coma, lo que significa que tiene más tiempo para reproducirse Estos organismos tienen más descendencia que otros, y su descendencia porta las mismas mutaciones, lo que significa que también se reproducirán más, etc. El nuevo gen se vuelve cada vez más prevalente en la población a lo largo del tiempo. Esa es la definición de evolución: cambios graduales en las frecuencias génicas en una población a lo largo del tiempo. Cada vez que un animal muere pero no otro, o una planta produce más semillas que otra, la evolución está ocurriendo.

La selección natural es el proceso por el cual algunas personas transmiten sus genes mejor que otros. Algunos organismos son más propensos a ser comidos, algunos tienen menos probabilidades de enfermarse, algunos tienen más probabilidades de atraer compañeros, algunos tienen menos probabilidades de tener embarazos exitosos, etc. Las mutaciones no son las únicas causas de la evolución: a veces un subconjunto de una población se vuelve trasladado a una nueva ubicación o aniquilado por algún desastre natural, o una gran población se divide. Los resultados son poblaciones con diferentes frecuencias de genes que antes, lo que significa evolución. Con el tiempo, estos cambios acumulados pueden ser suficientes para que los humanos decidan que las dos poblaciones son ahora dos especies separadas, la mejor evidencia de esto es que las poblaciones ya no se cruzan.

Compare esto con la “selección artificial”, que es como los humanos hacen nuevas razas de perros o variedades de cultivos. Al decidir qué animales / plantas se reproducen y cuáles no, los seres humanos podemos elegir cómo se verán las futuras generaciones, que es cómo creamos perros Great Danes y Chihuahua, o cómo obtuvimos los diferentes colores de las manzanas, el maíz y las rosas. La “selección natural” funciona de la misma manera, pero en lugar de que los humanos guíen el proceso con un objetivo determinado, el proceso simplemente sucede por sí mismo.

Un error común es asumir una marcha evolutiva. Que cada generación tiene una estadística fría y calculada para ventaja / desventaja. La vida es un poco más complicada que eso. Las distribuciones gaussianas de varios rasgos permiten a una especie como un todo muestrear permutaciones que pueden volverse fijas si son ventajosas. Escribí la siguiente respuesta (mire también en la sección de comentarios) con respecto a la distribución y selección del rasgo evolutivo:
La respuesta de Justin English a ¿Es la única pista evolutiva de la raza homo sapiens?

Tiene algunos ejemplos hipotéticos / históricos específicos, pero en su mayor parte se basa en los principios presentados por las otras respuestas a esta pregunta.

No se trata tanto de supervivencia como de reproducción. Es más probable que se transmita una mutación beneficiosa porque hace que el poseedor sea más propenso a reproducirse y, por lo tanto, diseminar esa mutación en la población. Incluso una pequeña ventaja puede extenderse a toda una población con suficientes generaciones.