Selecció Natural

La selecció natural és un fenomen de/en la reproducció diferencial dels genotips d’una població biològica.

El seu estudi és multidisciplinar i representa la unificació de diverses branques de la biologia que anteriorment tenien poc en comú, especialment la genètica, la citologia, la sistemàtica, la botànica i la paleontologia.

La formulació clàssica de la selecció natural estableix que les condicions d’un medi ambient afavoreixen o dificulten, és a dir, seleccionen la reproducció dels organismes vius segons siguin les seves peculiaritats.

selCAT

La detecció de la selecció natural positiva en el llinatge humà és de gran interès per a la comprensió dels fenotips humans moderns i de les adaptacions a diferents condicions ambientals. Tot i que s’han realitzat extenses exploracions de tot el genoma per identificar casos de selecció positiva utilitzant dades de genotip, aquestes tenen limitacions significatives, il·lustrades per la baixa superposició entre els diferents estudis.

Gràcies a la tecnologia de seqüenciació de nova generació, ja estan disponibles dades de seqüències gairebé finalitzades tant per al genoma complet com per a les regions objectiu d’aquests estudis, la qual cosa permet un escaneig pràcticament imparcial del genoma per a la identificació de senyals de selecció positiva, així com la possibilitat de localitzar les variants específiques seleccionades.

La síntesi evolutiva moderna (síntesi neodarwinista) significa la Integració de:

Els principals artífexs d’aquesta integració van ser Ronald Fisher, J. B. S. Haldane i Sewall Wright.

Essencialment, la síntesi moderna va introduir dos descobriments importants: la unitat de l’evolució (els gens) amb el mecanisme de l’evolució (la selecció natural).

D’acord amb la síntesi moderna, la variació genètica de les poblacions sorgeix per atzar mitjançant la mutació (errors en la replicació de l’ADN) i la recombinació. L’evolució consisteix bàsicament en els canvis en la freqüència dels al·lels entre les generacions, com a resultat de la deriva genètica, el flux genètic i la selecció natural.

La selecció natural va ser proposada per Darwin com a mitjà per explicar l’evolució biològica.

Aquesta explicació parteix de tres premisses:

  • El tret subjecte a selecció ha de ser heretable
  • Hi ha d’haver variabilitat del tret entre els individus d’una població
  • La variabilitat del tret ha de donar lloc a diferències en la supervivència o èxit reproductor, fent que algunes característiques de nova aparició es puguin estendre a la població. L’acumulació d’aquests canvis al llarg de les generacions produiria tots els fenòmens evolutius.

Homo sapiens

Homo sapiens, és a dir, els humans moderns, som una espècie única al planeta. Som els més poblats i difosos, en comparació amb altres espècies amb mida corporal comparable, però, tenim una excepcionalment baixa diversitat genètica entre les poblacions i per tant som una sola espècie, mentre que altres espècies comparables solen tenir subespècies en diferents llocs geogràfics .

Una millor comprensió de la nostra història evolutiva pot ajudar-nos a entendre com va sorgir aquesta situació. Tenim parents propers entre espècies vives que comparteixen moltes característiques comunes, ja sigui morfològicament o genèticament. Som un membre de la família dels micos (Hominoidea). Dins d’aquesta, hi ha dues famílies: Simis menors, o Hylobatidae (Gibbons), i Grans simis, o Hominidae, que es divideixen en dues subfamílies: Pongidae (Orangutans), i Homininae (Ximpanzés, Bonobos, Goril·les, i éssers humans).

Els simis comparteixen característiques com ara un major nivell de destresa de les seves extremitats superiors, proporcionant una major amplitud de moviment i cap cua, en comparació amb els micos.

Es creu comunament que els grans simis són els parents vius més propers als éssers humans, però les dades morfològiques no són suficients per establir clarament les relacions entre els éssers humans i els grans simis, ja que compartim algunes característiques morfològiques derivades d’una manera inconsistent, de la qual no pot inferir quina és la relació evolutiva. Per exemple, els humans moderns tenen l’esmalt de les dents més gruixut entre tots els grans simis, el dels goril·les és més fi, mentre que el gruix de l’esmalt de les dents dels ximpanzés i dels orangutans és al mig. D’altra banda, la morfologia del canell i la mà entre els grans simis és molt més complexa, el que va donar lloc al debat durant molts anys sobre si el bipedisme humà va evolucionar a partir d’un ancestre que caminava amb els artells o d’un ancestre arbori.

El cervell de l’homo sapiens

Hi va haver molts factors que van influir en l’evolució del cervell humà incloent l’ambient, el comportament i la cultura. La transició dels primats que habiten en els arbres a l’bipedestació va permetre indirectament l’expansió del cervell neonatal (Chene et al., 2014). La dieta dels homínids també va ser un factor important en afectar la quantitat de nutrients disponibles per al cervell i la seva expansió (de Sousa & Cuhna, 2012). El medi ambient va afectar l’evolució del cervell creant nous hàbitats amb fonts alimentàries que proporcionarien nutrients importants per al funcionament del cervell: DHA, ferro, seleni i iode (Cunnane i Crawford, 2014).

Salzano (2016) en un recent article de revisió enumera les principals investigacions actuals sobre la selecció natural: “… investigacions realitzades fora i dins d’Amèrica Llatina que impliquen gens essencials per a la supervivència en humans i ratolins, trets d’importància mèdica a l’Àfrica, estudis d’ADN antics i moderns a Europa, envelliment humà, rendiment muscular, acetilació de xenobiòtics i adaptacions a l’alta altitud i als boscos tropicals … (.) Conclusió: … Com pot inferir per l’àmplia varietat de temes considerats, ara és impossible negar l’ importància de la selecció natural en la conformació d’una part considerable del genoma humà. Però encara queda molta feina per fer. Especialment importants serien els avenços metodològics per a l’anàlisi de diferents tipus de règims de selecció, com la selecció sobre la variació genètica permanent i la dinàmica dels sistemes poligènics. ”

En els últims anys, els científics han acumulat proves que els éssers humans continuen evolucionant tot i els “amortidors” culturals i conductuals contra l’estrès ambiental.

La nostra evolució futura dependrà de si som capaços d’adaptar-nos amb èxit a l’estrès ambiental futur a través de mitjans tecnològics i fisiològics. La selecció natural ocorre en resposta a ambients i el nostre ambient està canviant. La importància relativa de la selecció natural en la conformació de la nostra espècie podria ser feble en l’actualitat, però té el potencial de tornar a ser més fort en el futur. (Jay T. Stock)

 

Si en voleu saber una mica més …

 

Richards, R.J. (2008) Darwin’s Theory of Natural Selection and Its Moral Purpose. In Cambridge Companion to the Origin of Species. eds. R. Richards and M. Ruse.

http://home.uchicago.edu/~rjr6/articles/Richards–natural%20selection.pdf

Williams, G.C. (1996) Adaptation and natural selection. A Critique of Some Current Evolutionary Thought. Princeton University Press.

Min Hu (2012) Positive Natural Selection in the Human Genome. Darwin College. University of

Cambridge. August 2012.

ftp://ftp.sanger.ac.uk/pub/resources/theses/mh14/thesis.pdf

Chene, G., Tardieu, A.-S., Trombert, B., Amouzougan, A., Lamblin, G., Mellier, G., & Coppens, Y. (2014). A species’ Odyssey: evolution of obstetrical mechanics from Australopithecus Lucy to nowadays. European Journal of Obstetrics and Gynecolgoy and Reproductive Biology, 181, 316-320.

http://dx.doi.org/10.1016/j.ejogrb.2014.08.027

de Sousa, A., & Cuhna, E. (2012). Chapter 14 – Hominins and the emergence of the modern

human brain. Progress in Brain Research, 195, 293-322.

http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-53860-4.00014-3

Cunnane, S. C., & Crawford, M. A. (2014). Energetic and nutritional constraints on infant brain. Journal of Human Evolution, 1-11.

http://dx.doi.org/10.1016/j.jhevol.2014.05.001

Salzano, F.M. (2016) The role of natural selection in human evolution – insights from Latin America. Genetics and Molecular Biology. 2016;39(3):302-311.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5004836/

Stock, J.T. (2008) Are humans still evolving? European Molecular Biology Organization reports Vol 9, special issue, 2008 S51.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3327538/

McMillen, B. (2014) An Evolutionary Journey to the Modern Brain of Homo Sapiens. Bio 425 Evolution. December 2, 2014.

http://www.oswego.edu/Documents/wac/deans_awards_2015/BIO%20%20McMillen%20%203-11-15.pdf

Acarín, N. (2005) El cerebro del rey. Vida, sexo, conducta, envejecimiento y muerte de los humanos. RBA Libros, S.A. Barcelona.

https://www.amazon.es/El-Cerebro-Del-Rey-DIVULGACI%C3%93N/dp/8490564302/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1494083538&sr=8-1&keywords=el+cerebro+del+rey