Al estudiar la selección natural, es indispensable hablar de Darwin y sus pinzones. Darwin observó que los pinzones de las islas Galápagos tenían un tamaño y un color similares, pero diferentes formas de pico y hábitos alimenticios. Más tarde planteó la hipótesis de que las diferentes especies de pinzones tenían un antepasado común, pero habían cambiado con el tiempo, para adaptarse a sus distintos hábitats.
Con base en esto, Darwin concluyó que estos cambios adaptativos son el resultado de una selección, en la cual el ambiente favorece la supervivencia de individuos con ciertas características sobre otros; llamó a este proceso selección natural.
- En este artículo veremos qué es la selección natural.
- Empezaremos describiendo cuáles fueron las observaciones que hicieron Wallace y Darwin de la selección natural.
- En base a estas observaciones estableceremos la definición de selección natural,
- y, qué expone la teoría de la selección natural y cómo funciona.
- Luego, introduciremos brevemente qué tipos de selección natural existen.
- Cerraremos con ejemplos de la selección natural.
La selección natural, según Darwin
La selección natural y Darwin siempre van de la mano, ya que él fue uno de los mayores exponentes de la teoría. En 1831, el naturalista Británico Charles Darwin se embarcó en el HMS Beagle, como naturalista, en una expedición alrededor del mundo que duró cinco años. En 1935, el Beagle paró en las Islas Galápagos, un archipiélago de islas volcánicas situadas en el Océano Pacífico, cerca de la costa de Ecuador. Allí, Darwin observó que las plantas y los animales de las islas eran similares, pero tenían algunas características que los diferenciaban a unos de otros. Sus observaciones sobre los pinzones fueron el mejor ejemplo de ello.
Fig. 1 - Comparación de los picos de cuatro especies de pinzones de las islas Galápagos.
Darwin advirtió que cada isla tenía su propia especie de pinzón, y que cada especie presentaba diferentes tamaño y forma del pico, características que se adaptaban mejor a las condiciones ambientales de cada isla.
Darwin también estudió organismos utilizados en la agricultura y crianza de animales; es decir, en la selección artificial.
Un ejemplo de cría artificial o selectiva en su época era la cría de palomas, un pasatiempo practicado por muchas personas.
En la época de Darwin aún no se conocían los mecanismos de herencia de los genes; sin embargo, Darwin planteó que los rasgos se transmitían de padres a hijos, tomando como evidencia los animales que estudiaba.
Darwin eligió el nombre de selección natural para contrastarlo con el de selección artificial. Sin embargo, este nombre puede causar confusión, porque podría implicar que ocurre una selección activa de los individuos por parte del entorno. Aunque sí existen factores externos que afectan a los organismos, como veremos más adelante, la selección natural es un proceso pasivo; al contrario de la selección artificial donde los individuos de interés sí son seleccionados por el humano (con un propósito).
Darwin y otros científicos de su época sostenían que un proceso similar al de la cría selectiva (selección artificial) ocurría en la naturaleza, debido al medioambiente, sin la intervención humana. De acuerdo con esto, Darwin argumentaba que la selección natural explicaba la evolución. Por tanto, sus observaciones de la selección artificial y de poblaciones naturales se convirtieron en la base de la teoría de la evolución por selección natural. Esta teoría fue presentada formalmente, en 1859, a través de su libro Sobre el origen de las especies.
Aunque la teoría de la evolución suele atribuirse exclusivamente a Darwin, otro científico que contribuyó a ella fue Alfred Russell Wallace.
La contribución de Wallace a la teoría de la evolución
Alfred Russell Wallace también fue un naturalista que viajó por el mundo y observó diferentes especies de plantas y animales, especialmente del archipiélago malayo, que se encuentra en el sudeste asiático y está compuesto por varias islas y penínsulas. A partir de sus observaciones, Wallace formuló en 1855 la hipótesis de que las formas de vida evolucionan, pero no tenía una explicación de por qué lo hacen. En 1858, mientras padecía malaria, se dio cuenta de repente de que las formas de vida evolucionan adaptándose a su entorno particular.
Wallace se puso en contacto con Darwin y ambos discutieron sus observaciones e ideas sobre la evolución y la selección natural. En una reunión de la Linnaean Society, llevada a cabo en Londres en el año 1858, se presentaron ensayos de los dos autores. Más adelante, En 1870, Wallace publicó su libro Aportaciones a la teoría de la selección natural.
Definición de selección natural
La selección natural es el proceso por el cual los individuos con mayor aptitud se reproducen más que otros individuos de la misma población, gracias a determinados rasgos favorecedores.
Aptitud es la capacidad de un organismo de sobrevivir y reproducirse en su entorno; está dada por los rasgos diferenciales que posee ese organismo.
Fig. 2 - Diagrama mostrando el proceso de selección natural durante varias generaciones.
En una población biológica, los individuos no son iguales entre sí: poseen ciertas variaciones en algunos rasgos físicos, morfológicos, fisiológicos o, incluso, de comportamiento. Algunas de estas variaciones pueden aumentar o disminuir la probabilidad de que un individuo sobreviva y se reproduzca en un entorno y un momento específicos.
Un individuo con mayor aptitud está mejor adaptado a su ambiente, así que los términos aptitud y adaptación son, usualmente, usados como equivalentes.
En términos más sencillos, la selección natural es la supervivencia del más apto.
Una parte muy importante de este proceso es que se refiere a un ambiente específico. La descripción de la selección natural como la supervivencia del más apto tiende a malinterpretarse, pues puede pensarse que un organismo siempre va a ser más apto que los demás. Pero, en realidad, la aptitud es relativa y depende de las condiciones en las que se encuentre el individuo: si las condiciones cambian puede que su aptitud al nuevo ambiente se reduzca, aunque también puede que aumente.
Teoría de la selección natural
La teoría de la selección natural funciona bajo tres principios generales, basados en las observaciones que Darwin realizó. De estos principios podemos sacar tres inferencias básicas:
Observación | Inferencia |
Variaciones entre los individuos: No todos los individuos de una población son exactamente iguales, poseen variaciones en sus rasgos, La mayoría de los rasgos son hereditarios; es decir, se transmiten de padres a hijos. | Algunos rasgos aumentan la probabilidad de supervivencia y reproducción de un individuo, mientras que otros la disminuyen. |
Sobrepoblación y límites en el crecimiento poblacional: Se produce más descendencia de la que el entorno puede soportar. Esto se debe a que los recursos (alimento, espacio, pareja, etc.) no son ilimitados. | Existe competencia entre individuos de la misma especie y de especies diferentes por los recursos limitados. |
Éxito reproductivo diferencial: Los individuos mejor adaptados a su entorno tienen más posibilidades de sobrevivir y reproducirse; y por tanto, de tener más descendientes. | Los rasgos beneficiosos o adaptativos se transmiten a más descendientes. |
Tabla 1: Los tres principios en los que se basa el proceso de la selección natural, de acuerdo con las observaciones de Darwin, y las inferencias generales obtenidas a partir de estos.
Un punto clave es que los rasgos sobre los que actúa la selección natural son fenotípicos (o el fenotipo en general de un organismo), no genotípicos.
Los rasgos o características de un organismo están determinados, inicialmente, por su composición genética (o genotipo). Sin embargo, no todos los genes se expresan, y el fenotipo de un organismo depende de qué genes se expresan y cómo lo hacen. El fenotipo depende tanto del genotipo como del medio ambiente.
La relación entre este proceso y la evolución es que la selección natural ocurre de generación en generación y puede promover que los caracteres favorables aumenten su frecuencia en la población. Con el tiempo, la composición genética de la población puede cambiar gradualmente; este es un proceso conocido como evolución. Por eso, la selección natural es uno de los mecanismos de la evolución.
La evolución es el cambio gradual y acumulativo en los rasgos hereditarios de una población de organismos. Este cambio se produce a lo largo de muchas generaciones.
Existen otras fuerzas evolutivas que afectan las poblaciones, como la deriva genética, las mutaciones y el flujo génico.
Presiones selectivas
Las limitaciones al crecimiento de una población y los cambios en el entorno son lo que denominamos presiones selectivas, o de selección.
Las presiones selectivas son factores externos que afectan a las posibilidades de un organismo de sobrevivir en su entorno.
Las presiones selectivas pueden aumentar o disminuir la presencia de un rasgo en una población en un momento dado.
Aunque se llamen presiones, no es que ejerzan una presión activa en los organismos; simplemente son las condiciones naturales a las que estos están expuestos en su ambiente. Un malentendido común es que la selección natural ocurre al azar. La formación de nuevas variantes genéticas sí es un proceso al azar, pero qué rasgos son beneficiosos y que entonces sean favorecidos por la selección natural depende de las presiones selectivas.
Las presiones selectivas no son constantes, ya que las condiciones pueden cambiar. Esto significa que un rasgo que es favorable en un entorno en un momento dado puede no serlo en otro.
Por eso es importante la diversidad genética. Las poblaciones con mayor variación genética son más resistentes, porque es más probable que uno o más individuos tengan los rasgos necesarios para sobrevivir a las nuevas condiciones; ya sean cambios climáticos, enfermedades, etc.
Las presiones selectivas incluyen:
- Disponibilidad de recursos, como alimento y espacio.
- Condiciones ambientales, como la temperatura y la humedad.
- Factores biológicos, como depredadores y patógenos.
Tipos de selección natural
Como vimos, algunos individuos en una población se reproducen más que otros, debido a la reproducción diferencial. Dependiendo de los rasgos o características que sean seleccionados —es decir, los que aumenten la sobrevivencia y reproducción de un organismo- existen distintos tipos de selección natural.
Por ejemplo, imagina un caso hipotético con ratones de playa. Existen dos variantes en el color del pelaje; una de estas aumenta la aptitud de los organismos, dependiendo del color de la arena. Pero, puede ser que otra población de ratones presente una variación continua en el color del pelaje (desde un gris muy claro hasta negro, por ejemplo). En este caso, dependiendo del ambiente, puede que el rasgo más adaptativo sean los más claros; en arena clara; los más oscuros, en arena oscura; o los intermedios, en arena de color intermedio.
La selección natural puede ser:
- Estabilizadora: los ratones con pelaje intermedio son los más adaptados.
- Direccional: solo los ratones más claros o más oscuros.
- Disruptiva: tanto los ratones más claros como los más oscuros son los más adaptados; pero, no los de color intermedio —por ejemplo en una playa con unas áreas de arena muy clara y otras muy oscura—.
Aprende más sobre este tema y encuentra más ejemplos en nuestro artículo de Tipos de selección natural.
Ejemplos de selección natural
Veamos algunos ejemplos de selección natural. Empezaremos con un ejemplo sencillo, la pequeña población hipotética de ratones que viven en una playa de arena oscura:
- El 90 % de los ratones tienen el rasgo de pelaje oscuro, que les ayuda a camuflarse en la arena y a evitar a los depredadores
- El 10 % tiene un pelaje claro, que les hace destacar sobre la arena y, por tanto, ser más vulnerables.
- Como resultado de esta depredación, su número de población se mantiene bajo, en comparación con los ratones oscuros.
Sin embargo, pensemos en el caso de que se esté construyendo un hotel en la playa, y los propietarios quieren que la playa tenga arena blanca, por lo que se vierte arena artificial en ella. Con este cambio, ahora el 10 % (los de pelaje claro) que inicialmente estaba mal adaptado posee el fenotipo óptimo; por el contrario, en ese nuevo entorno, los ratones más oscuros destacan sobre la arena clara y se convierten en más vulnerables a la depredación. Con el tiempo, a medida que más ratones oscuros son depredados y los ratones claros se reproducen con éxito, el pelaje claro se convierte en el rasgo más frecuente en la población.
Fig. 3 - La selección natural puede resultar en cambios en la frecuencia de rasgos o variantes en una población con el tiempo (aumenta la frecuencia de rasgos beneficiosos), es decir, la población evoluciona.
Veamos otro ejemplo: el de las tortugas gigantes de las islas Galápagos, que se alimentan de hojas:
- En algunas islas, con vegetación fácilmente disponible, estas tortugas suelen tener el cuello corto.
- En las islas con ambiente más seco, las tortugas tienden a tener cuellos largos, porque necesitan alcanzar ramas y otra vegetación alta.
- En este escenario, la disponibilidad de alimento es una presión selectiva. Como su alimento es escaso en tierra seca, las tortugas de cuello largo tienen una mayor tasa de supervivencia y reproducción, lo que aumenta la presencia de cuellos largos como rasgo en la población local.
Selección Natural - Puntos clave
- La selección natural es el proceso por el cual los individuos con rasgos que aumentan su sobrevivencia en un entorno específico son capaces de reproducirse más que otros individuos de la misma población.
- La selección natural funciona según tres principios, basados en las observaciones que Darwin realizó: variación de los rasgos heredables entre los individuos, sobreproducción y límites en el crecimiento poblacional, y éxito reproductivo diferencial.
- La variación de rasgos entre individuos y las presiones selectivas (así como cambios en las presiones selectivas) son importantes para que ocurra selección natural.
- Cuando la selección natural resulta en cambios en la frecuencia de los rasgos heredables en una población de organismos, ocurre evolución.
- La selección natural ocurre a nivel individual (afecta a los individuos) y es el principal mecanismo de la evolución adaptativa (ocurre a nivel poblacional).
- Existen tres tipos principales de selección dependiendo de los rasgos seleccionados dentro de un rango de variación: estabilizadora, direccional y disruptiva.
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