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Biological:Genética conductual * Psicología evolutiva * Neuroanatomía · Neuroquímica ·Neuroendocrinología · Neurociencia · Psiconeuroinmunología · Psicología fisiológica * Psicofarmacología(Índice, Esquema)
Normas de reacción para dos genotipos. El genotipo B muestra una distribución fuertemente bimodal que indica diferenciación en fenotipos distintos. Cada fenotipo se amortigua contra la variación ambiental, se canaliza.
la Canalización (o canalización) es una medida de la capacidad de una población para producir el mismo fenotipo, independientemente de la variabilidad de su entorno o genotipo. En otras palabras, significa robustez. El término canalización fue acuñado por C. H. Waddington, quien usó la palabra para capturar el hecho de que «las reacciones de desarrollo, tal como ocurren en organismos sometidos a la selección natural»…se ajustan para lograr un resultado final definido, independientemente de las pequeñas variaciones en las condiciones durante el curso de la reacción». Usó esta palabra en lugar de robustez para tener en cuenta que los sistemas biológicos no son robustos de la misma manera que, por ejemplo, los sistemas de ingeniería.
La robustez biológica o canalización se produce cuando las vías de desarrollo están moldeadas por la evolución. Waddington introdujo el paisaje epigenético, en el que el estado de un organismo rueda «cuesta abajo» durante el desarrollo. En esta metáfora, un rasgo canalizado se ilustra como un valle rodeado por altas crestas, guiando con seguridad el fenotipo a su «destino». Waddington afirmó que los canales se forman en el paisaje epigenético durante la evolución, y que esta heurística es útil para comprender las cualidades únicas de la robustez biológica.
Asimilación genética
Waddington utilizó el concepto de canalización para explicar sus experimentos sobre asimilación genética. En estos experimentos, expuso pupas de Drosophila al choque térmico. Esta alteración ambiental causó que algunas moscas desarrollaran un fenotipo sin vetas cruzadas. Luego seleccionó para crossveinless. Finalmente, el fenotipo sin veta cruzada apareció incluso sin choque térmico. A través de este proceso de asimilación genética, un fenotipo inducido por el medio ambiente se había heredado. Waddington explicó esto como la formación de un nuevo canal en el paisaje epigenético.
Sin embargo, es posible explicar esta observación de asimilación genética utilizando solo genética cuantitativa y un modelo de umbral, sin referencia al concepto de canalización. Sin embargo, los modelos teóricos que incorporan un complejo mapa genotipo-fenotipo han encontrado evidencia de la evolución de la robustez fenotípica que contribuye a la asimilación genética, incluso cuando la selección es solo para la estabilidad del desarrollo y no para un fenotipo en particular, por lo que los modelos genéticos cuantitativos no se aplican. Estos estudios sugieren que la heurística de canalización todavía puede ser útil, más allá del concepto más simple de robustez.
Hipótesis de congruencia
Ni la canalización ni la robustez son cantidades simples de cuantificar: siempre es necesario especificar qué rasgo es canalizado / robusto para qué perturbaciones. Por ejemplo, las perturbaciones pueden provenir del medio ambiente o de mutaciones. Se ha sugerido que diferentes perturbaciones tienen efectos congruentes en el desarrollo que tiene lugar en un paisaje epigenético. Esto podría, sin embargo, depender del mecanismo molecular responsable de la robustez, y ser diferente en diferentes casos.
Capacitancia evolutiva
La metáfora de la canalización sugiere que los fenotipos son muy robustos para pequeñas perturbaciones, para las cuales el desarrollo no sale del canal, y regresa rápidamente hacia abajo, con poco efecto en el resultado final del desarrollo. Pero las perturbaciones cuya magnitud supere un determinado umbral se desprenderán del canal, desplazando el proceso de desarrollo hacia territorios inexplorados. Una robustez fuerte hasta un límite, con poca robustez más allá, es un patrón que podría aumentar la capacidad de evolución en un entorno fluctuante. La canalización genética podría permitir la capacitancia evolutiva, donde la diversidad genética fuera del canal se acumula en una población con el tiempo, protegida de la selección natural porque normalmente no afecta a los fenotipos. Esta diversidad oculta podría ser desencadenada por cambios extremos en el medio ambiente o por interruptores moleculares, liberando una variación genética previamente críptica que puede contribuir a una rápida explosión de evolución.
Véase también
- Biología del desarrollo
- Ruido del desarrollo
- Teoría de sistemas del desarrollo
- Biología del desarrollo evolutivo
- Capacitancia evolutiva
- Capacidad de evolución
- Red reguladora de genes
- Plasticidad fenotípica
- Biología de sistemas
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conceptos Clave: Distinción genotipo-fenotipo | Normas de reacción | Interacción Gen-ambiente | Heredabilidad | Genética cuantitativa
Arquitectura genética: Relación de dominancia | Epistasis | Herencia poligénica | Pleiotropía | Plasticidad | Canalización | Paisaje de aptitud
Influencias no genéticas: Herencia epigenética | Epigenética | Efecto materno | teoría de doble herencia
Arquitectura del desarrollo: Segmentación | Modularidad
Evolución de sistemas genéticos: Robustez mutacional | Evolución del sexo
Figuras influyentes: C. H. Waddington | Richard Lewontin
Debates: Nature versus nurture
List of evolutionary biology topics
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