Evolución avanzada CN-G10-DBA4
Grado 10 · Ciencias Naturales
La evolución avanzada integra la genética de poblaciones, la biología molecular y la sistemática filogenética para describir cómo cambian las frecuencias alélicas y cómo se originan nuevas especies. Su marco contemporáneo, conocido como teoría sintética moderna, reconcilió el mendelismo con el darwinismo a mediados del siglo XX.
Los cuatro mecanismos evolutivos principales modifican las frecuencias alélicas de una población. La selección natural actúa cuando ciertos genotipos producen mayor supervivencia o éxito reproductivo bajo presiones ambientales específicas; ha sido documentada con detalle en las polillas industriales del siglo XIX y en la resistencia bacteriana a antibióticos.
La deriva genética consiste en fluctuaciones aleatorias de frecuencias alélicas entre generaciones, con magnitud relativa inversamente proporcional al tamaño efectivo de la población (≈ 1/2N). En poblaciones pequeñas un alelo puede fijarse o desaparecer por azar; el efecto fundador es un caso particular en el que una sub-población coloniza un hábitat nuevo y porta solo un subconjunto sesgado de la diversidad original.
El flujo génico introduce o exporta alelos entre poblaciones a través de la migración. La mutación, finalmente, constituye la fuente última de variación genética, aunque su tasa por gen y por generación es típicamente baja.
El principio de Hardy-Weinberg funciona como modelo nulo: bajo apareamiento aleatorio, tamaño poblacional infinito y ausencia de los cuatro mecanismos anteriores, las frecuencias alélicas y genotípicas permanecen constantes y cumplen p² + 2pq + q² = 1. La desviación observada respecto a estas proporciones señala la acción de uno o varios mecanismos evolutivos sobre la población.
La especiación se clasifica según la geografía del aislamiento reproductivo. La modalidad alopátrica ocurre cuando una barrera física separa subpoblaciones y permite divergencia independiente; la simpátrica surge sin separación geográfica, a menudo por especialización de nicho; la parapátrica se desarrolla en zonas de contacto parcial entre poblaciones adyacentes.
La filogenia molecular reconstruye relaciones evolutivas mediante comparación de secuencias de ADN o proteínas. El reloj molecular aprovecha que las mutaciones neutras se acumulan a una tasa aproximadamente constante en el tiempo, lo que permite datar divergencias estimando el número de sustituciones entre linajes.
La radiación adaptativa, ejemplificada por los pinzones de Galápagos y por los frailejones del páramo andino, ilustra cómo un linaje ancestral puede diversificarse rápidamente al colonizar nichos vacíos. El ADN mitocondrial se utiliza ampliamente como marcador molecular en estudios de conservación de fauna colombiana.