¿Se puede medir la selección natural?

Oscar Ríos Cárdenas y Carla Gutiérrez Rodríguez*

Al medir la selección natural podemos comprobar como esta puede estar produciendo la diversidad de individuos que vemos en una población. La diversidad es importante para que las poblaciones sean resistentes a la extinción y puedan seguir evolucionando.

La selección natural es uno de los cuatro mecanismos que producen evolución biológica. Para muchos Biólogos Evolutivos, el mecanismo de selección natural es muy interesante porque de los cuatro mecanismos, es el único que produce adaptaciones; es decir, la selección natural es lo que hace que los organismos parezcan estar específicamente “diseñados” para poder sobrevivir y reproducirse en los ambientes en los que viven (han sido adaptados).

Como ya lo hemos discutido antes (Ríos Cárdenas et. al. 2021), una de las labores de un Biólogo Evolutivo es poner a prueba hipótesis adaptativas, y para eso tenemos que de alguna forma comprobar que la selección natural es lo que está causando las variaciones que observamos en los organismos. Y ¿cómo podemos hacer eso? Una forma de hacerlo es medir la selección natural y ver si la variación en los organismos depende de ésta.

¿Y como medimos la selección natural? En teoría puede sonar relativamente fácil, solo tenemos que contar el número de críos que cada uno de los organismos en una población producen (su éxito reproductivo). En la práctica esto puede ser muy laborioso, y si no nos creen pregúntenle a cualquier biólogo que lo haya intentado. Además, ¡también tenemos que medirle a esos individuos las partes del cuerpo que creemos son importantes para su éxito reproductivo!

Afortunadamente, algunos hemos logrado hacerlo, y para hacer las cosas más interesantes aún, lo hemos hecho en una especie de pez cola de espada que tiene más de un tipo de machos, lo que se conoce como tácticas reproductivas alternativas. En los machos de los peces cola de espada la parte inferior de su aleta caudal se alarga exageradamente y asemeja una espada (Figura 1). Además, estudios previos han demostrado que a las hembras de estos peces se les hacen más atractivos los machos con espadas más largas (Basolo 1990), por lo que al menos en teoría, el éxito reproductivo de los machos debería estar relacionado al tamaño de sus espadas.

Fig 1. Macho cortejador (arriba) y tramposo (abajo) de la especie Xiphophorus multilineatus. (A) barras corporales verticales; (A*) que generalmente no se presentan en machos tramposos; (B) la espada, extensión de la parte ventral de los rayos de la aleta caudal. Fotos de Luke Weinstein

En la especie Xiphophorus multilineatus existen dos tipos de machos (Figura 1). Los cortejadores, que son más grandes y por lo tanto tienen una espada larga que muestran a las hembras cuando las cortejan (de ahí su nombre); y los tramposos, que son más pequeños y por lo tanto sus espadas son más cortas. Como los tramposos no son atractivos para las hembras, estos las persiguen y copulan con ellas sin que estas necesariamente quieran reproducirse con ellos (de ahí su nombre). En esta especie de pez predecimos que la selección natural debe estar actuando en direcciones opuestas en los machos cortejadores y en los tramposos. A este tipo de selección natural se le conoce como selección disruptiva o diversificadora, y esto es lo que mantiene los dos tipos de machos en una misma población (Figura 2).

Fig 2. Selección disruptiva. En el eje horizontal se muestran los valores de un carácter morfológico que las hembras encuentran atractivo en los machos cortejadores. Por lo tanto, los cortejadores con el carácter más grande obtienen un mayor éxito reproductivo (línea solida azul), lo que hace que el carácter se exagere (flecha azul y línea punteada azul). Sin embargo, en los machos tramposos este mismo carácter no les sirve, por lo que los tramposos con el carácter más pequeño podrían tener mayor éxito reproductivo (línea solida roja), lo que hace que el carácter se vea reducido (flecha roja y línea punteadas roja)

Entonces, ¿se cumplen nuestras predicciones en nuestro pez cola de espada? La respuesta es sí y está representada gráficamente en la Figura 3 (Liotta et al. 2021). Lo que vemos en esta gráfica es que, para machos cortejadores, entre más larga es su espada, producen más críos, es decir tienen un mayor éxito reproductivo (línea solida azul); por lo tanto, sus espadas suelen ser mas largas (barras azules) y el largo promedio de la espada es mayor (línea punteada azul). En contraste, y justo como lo habíamos predicho, lo opuesto ocurre en los machos tramposos. En estos machos entre más corta es su espada, mas críos producen (línea solida naranja); por lo tanto, sus espadas suelen ser más cortas (barras naranjas), y el largo promedio de la espada es menor (línea punteada naranja).

Fig 3. Medidas de selección natural para dos tipos de macho en una especie de pez cola de espada. Ver texto para explicación de la gráfica. Figura modificada tomada de (Liotta et al. 2021)

¿Qué hemos aprendido después de medir la selección natural en esta especie de pez cola de espada? Hemos aprendido que efectivamente la selección natural es un mecanismo que está ayudando a que existan dos tipos de machos en la especie X. multilineatus. Esto es importante porque nos demuestra que la selección natural disruptiva o diversificadora, como su nombre lo indica, promueve la diversidad en poblaciones naturales. En este caso ayuda a que exista no solo un tipo de macho, ¡si no hasta dos machos diferentes dentro de una misma especie! Para la evolución y la conservación de las especies esto es muy importante ya que esta diversidad puede determinar que una especie pueda seguir evolucionando y existan menos probabilidades de que se extinga. Entonces, la próxima vez que veas en alguna población de organismos individuos diferentes, piensa que puede haber una razón evolutiva por la que estos existan, y que esto además podría proteger a la especie de su extinción.

Referencias

Basolo, A. L. 1990. Female preference for male sword length in the green swordtail, Xiphophorus helleri (Pisces: Poeciliidae). Animal Behaviour, 40, 332-338.
Liotta, M. N., Abbott, J. K., Morris, M. R. & Rios-Cardenas, O. 2021. Antagonistic selection on body size and sword length in a wild population of the swordtail fish, Xiphophorus multilineatus: Potential for intralocus tactical conflict. Ecology and Evolution, 11, 3941–3955.
Ríos Cárdenas, O., Sánchez, R. A., González Tokman, D. & Gutiérrez Rodríguez, C. 2021. ¿Historias Evolutivas o Cuentos Adaptativos? En: INECOL es Ciencia, p. 6. Xalapa: Portal Comunicación Veracruzana.