La selección natural es el proceso por el que los individuos con rasgos hereditarios que les ayudan a sobrevivir y reproducirse dejan más descendientes que los demás. Como esos rasgos se heredan, con las generaciones se vuelven más frecuentes en la población.
La selección natural es la diferencia de supervivencia y de descendencia entre individuos de una misma población que varían en rasgos heredables. Los rasgos que mejor encajan con el ambiente del momento ganan terreno de una generación a la siguiente.
Charles Darwin y Alfred Russel Wallace dieron con la explicación por separado, a mediados del siglo XIX.
Esquema · proceso
Darwin y Wallace razonaron a partir de tres hechos. El primero: las características de los organismos se heredan, es decir, pasan de padres a hijos. El segundo: nacen más descendientes de los que logran sobrevivir, porque los recursos para vivir y reproducirse son limitados. Ambos tomaron esta idea de un ensayo del economista Thomas Malthus, que la había aplicado a las poblaciones humanas. El tercero: los descendientes difieren entre sí, y esas diferencias también se heredan.
De ahí se sigue una consecuencia. Los individuos cuyos rasgos heredados les permiten competir mejor por lo escaso sobreviven más y tienen más hijos. Esos rasgos quedan mejor representados en la generación siguiente, un resultado que Darwin llamó «descendencia con modificación».
Sin variación no hay nada que seleccionar. Además, la variación tiene que tener base genética. Una persona puede ser más alta que otra por haberse alimentado mejor, no por llevar otros genes, y esa diferencia no se transmite.
La diversidad genética viene de dos fuentes principales. Una es la mutación, un cambio en el ADN y origen último de cualquier variante nueva de un gen (cada variante se llama alelo). Una mutación puede reducir la capacidad de un organismo para sobrevivir y dejar descendencia, puede aumentarla o puede no tener efecto alguno; estas últimas se llaman mutaciones neutras. La otra fuente es la reproducción sexual, que mezcla los alelos de dos progenitores y da a cada hijo una combinación única.
El término que mide el resultado es la aptitud biológica (en inglés, fitness): la contribución de un individuo a los genes de la siguiente generación. Lo que cuenta es la aptitud relativa, la comparación con los demás miembros de la población, no un valor absoluto. La selección actúa sobre el organismo entero, no sobre un alelo suelto.
Que un rasgo sea ventajoso depende de las condiciones del momento. Si cambian, la ventaja puede invertirse.
Según cómo opere, la selección tiene efectos distintos sobre la variación. La estabilizadora favorece el fenotipo medio (fenotipo es el conjunto de rasgos observables de un ser vivo) y elimina los extremos, de modo que la variabilidad genética disminuye. La direccional favorece uno de los extremos cuando el ambiente cambia y desplaza a la población hacia él. La disruptiva favorece dos o más fenotipos extremos y penaliza los intermedios, con lo que la variabilidad aumenta.
Comparación
| Aspecto | Estabilizadora | Direccional | Disruptiva |
|---|---|---|---|
| Fenotipo favorecido | El medio | Un extremo | Dos o más extremos |
| Efecto en variabilidad | Disminuye | Se desplaza hacia el extremo | Aumenta |
| Ejemplo | Ratones de bosque uniforme | Polilla del abedul tras el hollín | Ratones de playa con arena y hierba |
Los pinzones de las Galápagos. En el viaje del H.M.S. Beagle, de 1831 a 1836, Darwin observó en las islas Galápagos varias especies de pinzones terrestres, cada una con una forma de pico distinta y todas parecidas a un pinzón del continente sudamericano. Imaginó que podían descender de una sola especie continental. Peter y Rosemary Grant y sus colegas estudian cada año, desde 1976, a los pinzones de la isla Daphne Major. Los pinzones de tamaño medio se alimentan de semillas y heredan picos de formas variables, anchos y profundos unos, más finos otros. Los de pico grande aprovechan mejor las semillas grandes y duras, y los de pico pequeño, las pequeñas y blandas. En 1977 una sequía redujo mucho las semillas, y más las pequeñas y blandas que las grandes y duras. Al año siguiente sobrevivieron mejor las aves de pico grande, y el tamaño medio del pico en la población, ya reducida, resultó mayor. Como el tamaño del pico se hereda, la diferencia de supervivencia se tradujo en evolución. Más tarde vieron también el cambio contrario, hacia picos menores, cuando escasearon las semillas grandes.
La polilla del abedul. En la Inglaterra de los siglos XVIII y XIX, antes de la Revolución Industrial, predominaban las polillas de color claro, que se camuflaban sobre árboles y líquenes claros. Con el hollín de las fábricas los troncos se oscurecieron, y las polillas claras se volvieron fáciles de ver para las aves que las cazan. La forma oscura se hizo más frecuente porque sobrevivía más en los hábitats contaminados. Es el ejemplo clásico de selección direccional. Algunos científicos han puesto en duda los hechos de esta historia, así que sirve como ilustración del mecanismo, no como prueba cerrada.
Ejemplo: ratones de bosque y de playa. En un bosque de suelo pardo uniforme actúa la selección estabilizadora: sobreviven los de pelaje más parecido al suelo, y los más claros o más oscuros destacan y los atrapan los depredadores. En una playa con arena clara y manchas de hierba alta, en cambio, se favorecerían los ratones claros y los oscuros, y saldrían perdiendo los de color intermedio, que no se confunden con ninguno de los dos fondos. Esa es la selección disruptiva.
Esquema · bifurcación
«La selección natural crea los rasgos que hacen falta.» No crea nada desde cero. Solo puede actuar sobre la variación que ya existe en la población y sobre los alelos nuevos que llegan por mutación o por el intercambio de genes entre poblaciones.
«Cada individuo se adapta durante su vida y transmite lo adquirido.» Esa era la idea de Jean-Baptiste Lamarck, a comienzos del siglo XIX: los cambios provocados por el ambiente o por el uso de una estructura se heredarían. Ese mecanismo quedó desacreditado. En los pinzones, ningún pico cambió por esforzarse: cambió la población, porque murieron más aves de pico pequeño.
«La evolución persigue un organismo perfecto.» La selección natural no produce organismos perfectos. Trabaja sobre individuos completos, con alelos buenos y malos mezclados, y algunos alelos viajan juntos por estar cerca en el genoma. Un alelo bueno puede perderse si su portador carga además con varios muy desfavorables. Pasar de un rasgo a otro mejor puede exigir cruzar una fase peor, como el ratón de pelaje intermedio en la playa. Y no toda la evolución es adaptativa: la deriva genética y el flujo de genes también cambian las poblaciones, a menudo en sentido contrario. La evolución no tiene propósito.
¿Qué tres principios llevaron a Darwin y a Wallace a la selección natural?
Los rasgos se heredan, nacen más descendientes de los que sobreviven por ser limitados los recursos, y los descendientes varían entre sí con variaciones que también se heredan.
¿Por qué una diferencia de altura causada por la alimentación no sirve para la selección natural?
Porque no tiene base genética. Solo las diferencias heredables pasan a la generación siguiente y cambian la población.
¿Qué ocurrió con el pico de los pinzones de Daphne Major tras la sequía de 1977?
Escasearon las semillas, sobre todo las pequeñas y blandas. Sobrevivieron mejor las aves de pico grande, y el pico medio de la población resultó mayor al año siguiente.
¿En qué se distinguen la selección estabilizadora y la disruptiva?
La estabilizadora favorece el fenotipo medio y reduce la variabilidad genética. La disruptiva favorece dos o más extremos, penaliza los intermedios y aumenta la variabilidad.
¿Por qué la selección natural no produce organismos perfectos?
Solo trabaja con la variación que existe, actúa sobre individuos enteros con alelos buenos y malos mezclados, y a veces el camino hacia un rasgo mejor pasa por una fase peor.
Divulgación · En inglés
Olivia Judson
Holt Paperbacks, 2003
El libro adopta el formato de consultorio sentimental: animales de todo tipo escriben a la doctora Tatiana sobre sus extrañas prácticas sexuales y ella responde con explicaciones de biología evolutiva. A través de casos como el cambio de sexo, la partenogénesis o el canibalismo sexual, repasa la teoría de la selección…
Divulgación
Richard Dawkins
Gedisa Editorial, 2005
Reúne ensayos de Dawkins sobre la crueldad y la belleza de los procesos naturales, con temas como la embriología, la clonación o la manipulación genética. El autor cuestiona juicios precipitados basados en la ignorancia y conecta conductas animales con comportamientos humanos, como jurados populares.
Divulgación
Stephen Jay Gould
Critica (Grijalbo Mondadori), 2003
Ensayo de divulgación sobre la selección natural y la historia de la teoría de la evolución, con casos de la biología y la genética que la ilustran.
Divulgación
Mario Livio
Ariel, 2013
Mario Livio examina los errores de cinco grandes científicos (Darwin, Kelvin, Pauling, Hoyle y Einstein) y cómo esos fallos formaron parte del avance científico. El libro muestra que equivocarse puede ser tan productivo como acertar en la construcción del conocimiento.
Museo · Divulgación
amnh.org
Página del Museo Americano de Historia Natural dedicada a la exposición sobre Charles Darwin, su vida, sus viajes y el desarrollo de la teoría de la evolución por selección natural.
Divulgación · Introducción
pbs.org
Recurso educativo sobre evolución biológica con vídeos, actividades web y materiales didácticos producidos por WGBH/NOVA.
