L’EVOLUCIÓ II:�Genètica de poblacions

Tema 6 del llibre

Pàgina 125

Genètica de poblacions (pàg125)

Per entendre la teoria sintètica o neodarwisme

hem de parlar dels següents conceptes:

​

• La població genètica, amb les freqüències gèniques i genotípiques.

​

• Factors que alteren les freqüències gèniques : la selecció natural, les mutacions, les migracions i la deriva genètica.

​

• L’aïllament de les poblacions que portarà l’aparició de noves espècies ( procés d’especiació)

​

Concepte de població genètica

​

• Una població genètica és el conjunt d’individus de la mateixa espècie que habiten el mateix lloc i que poden encreuar-se entre ells.

​

(No confondre amb espècie : conjunt d’individus que poden reproduir-se i la descendència és fèrtil, però no necessariament habiten en un mateix lloc)

​

• Els individus d’una població comparteixen el mateix conjunt de gens, tenen un fons genètic comú.

�Freqüències gèniques i genotípiques.�

• Freqüències genotípiques : són el tant per 1 de cada genotip.

​

• Freqüències gèniques : són el tant per 1 de cadascun dels al·lels que hi ha per a cada caràcter.

La llei de Hardy i Weinberg

• En una població d’organismes amb reproducció sexual, en la qual tots els individus s’encreuen a l’atzar, i en la qual no hi ha mutacions, ni migracions, ni deriva genètica ni actua la selecció natural, les freqüències gèniques i genotípiques es mantenen constants de generació en generació.

​

Factor que alteren les freqüències gèniques i genotípiques

​

• Les mutacions
• La deriva genètica
• La selecció natural
• Les migracions

1. Les mutacions

Són canvis o alteracions

del material genètic (DNA)

què es produiexen a l’atzar.

​

Són canvis en el genòtip,

però determinen fenòtips

diferents.

​

Provoquen l’aparició de nous

caràcters.

​

​

1. Les mutacions

Són :

• Preadaptatives ( es produeixen abans de l’adaptació, no com a conseqüència de l’esforç per adaptar-se).

​

• Poden ser beneficioses o perjudicials. I és la selecció natural la que afavoreix la supervivència dels individus amb mutacions beneficioses.

​

• Provoquen l’aparició de nous al·lels (informacions genètiques).

​

• Des del punt de vista de l’evolució les que tenen importància són les mutacions recurrents (és donen reiteradament en un mateix sentit)

1. Les mutacions

Provoquen la aparició de nous al·lels, nous genòtips i nous fenòtips.

1. Les mutacions

Les mutacions poden ser beneficioses o perjudicials.

Segons la pressió del medi donaran un avantatge o no als individus

2. La deriva genètica

• La deriva genètica ( o gènica )

És el canvi en les freqüències gèniques que es dona quan el nombre d’individus reproductors resulta inferior al que és imprescindible per mantenir les freqüències gèniques.

2. La deriva genètica

• Imagina’t que tens una capsa amb 1000 boles blanques i 1000 boles negres.

Quina és la proporció ( la freqüència) de boles blanques i de negres?

Evidentement 50% de blaques i 50 % de negres

​

​

• Suposem que traiem a l’atzar 10 boles.

Seran 5 de blanques i 5 de negres ?

Probablement no.

​

Si són per exemple 3 blanques i 7 negres, la proporció de la mostra és

30% blanques i 70 % negres.

​

Ja ha variat la proporció.( la freqüència )

​

​

2. La deriva genètica

Exemple : de com canvien les proporcions quan es redueix la mostra.

2. La deriva genètica

Exemple de canvis en les freqüències gèniques.

2. La deriva genètica

​

• Es pot produir deriva genètica per separació d’uns quants individus que donen lloc a una nova població.

​

• Com menys individus siguin, més influiran en la nova població ( efecte fundador).

​

La següent generació és una mostra de les que s’haguessin pogut produir.

2. La deriva genètica

• També es pot produir quan per condicions extremes ( inundacion sequeres… ) hi ha una reducció dràstica del nombre d’individus. (efecte coll d’ampolla)

​

​

La següent generació és una mostra de les que s’haguessin pogut produir.

3. La selecció natural

• La selecció natural és l’eliminació dels individus menys aptes (menys eficients biologicament).
• Els individus més aptes :

- tenen més capacitat de sobreviure i de

deixar més descendents.

- contribueixen amb els seus gens a la

generació següent

• Per tant amb la selecció es produiran canvis en les freqüències genotípiques.

​

3. La selecció natural

• Tipus de selecció :
• Selecció direccional: s’afavoreix un fenotip extrem.
• Selecció estabilitzadora: s’afavoreix un fenotip intermedi.
• Selecció disruptiva: S’afavoreixen els dos fenotips extrems.

Exemple de selecció natural

El cas de Biston betularia: un exemple de mutació i selecció natural

​

La papallona Biston betularia sempre s’havia trobat de color blanc. El 1849 se’n va trobar una de color fosc a Manchester, i ara gairebé totes (96%) són fosques.ha passat el mateix en altres zones, on l’ús del carbó ha provocat l’ennegriment de l’escorça dels arbres. L’explicació d’aquest canvi és que la forma de color fosc ara queda més camuflada que la clara, i s’escapa més bé de la depredació dels ocells.

Aquest canvi rep el nom de melanisme industrial

Mutacions i selecció natural

Tenen accions antagòniques.

Provoca l’aparició de nous al·lels

La selecció natural

Elimina els al·les menys aptes i

Les mutacions

Mutacions i selecció natural

4. Les migracions

• Són les arribades d’individus d’altres poblacions (immigracions) o la sortida d’individus propis (emigracions ).

​

• El fons genètic variarà, aquesta variació rep el nom de flux genètic.

L’especiació

• És el procés evolutiu mitjançant el qual, a partir d’un espècie preexistent, apareix una nova espècie.

​

• Parlem de anagènesi quan hi ha una sola línia evolutiva i cladogènesi quan hi ha ramificació en més línies.

L’especiació

Hi ha dos tipus d’especiació :

​

Especiació per aïllament:

• Cal que la població quedi aïllada per que arribi a constituir una espècie diferent.

​

• És un procés lent en el qual s’acumulen les caracteristiques aparegudes a l’atzar, que la selecció natural considera avantatjoses.

​

• Pot ser de dos tipus : al·lopàtrica o simpàtrica

​

​

Especiació quàntica:

• Es produiex per mutació i de manera sobtada.

​

Especiació al·lopàtrica

• És produeix quan una població queda dividida en dues subpoblacions per una barrera geogràfica (un riu, una glacera, desplaçament de continents, zona inundada…)

​

• En les subpoblacions, les mutacions i la deriva seran diferents i també les condicions ambientals i per tant actuarà la selecció natural.

​

• Al cap de milers d’anys hauran acumulat tantes variacions que encara que es tornessin a posar en contacte no podrien reproduir-se (ja són espècies diferents).

​

Especiació al·lopàtrica

Especiació al·lopàtrica

La causa de l’aïllament és una barrera geogràfica.

Al cap del temps hi ha dues espècies diferents.

Especiació simpàtrica

• Es produiex per barreres biològiques (MAR) (Mecanismes d’aïllament reproductiu).

​

• Els MAR poden ser :

​

- PREZIGÒTICS: impedeixen la formació del zigot.

Són :

aïllament ecològic

aïllament estacional

aïllament etològic

aïllament mecànic

aïllament gamètic

​

- POSTZIGÒTICS: no es desenvolupa el zigot .

Són : - inviabilitat del zigot

- esterilitat dels híbrids ( el mul)

Especiació simpàtrica

Exemples de MAR :

​

1. Ecològic

2. Etològic

3. Mecànic

4. Estacional

5. Gamètic

6. Inviabilitat del zigot

Models d’especiació segons el tipus d’aïllament.