Variación fenotípica

los variación fenotípica describe diferentes características de individuos con el mismo genotipo. El principio fue dado a conocer por el biólogo evolutivo Darwin. Enfermedades como la anemia de células falciformes se basan en la variación fenotípica y originalmente se asociaron con una ventaja evolutiva.

¿Qué es la variación fenotípica?

El fenotipo describe la apariencia real de un organismo, incluidas todas las características individuales de un individuo. En lugar de referirse a características morfológicas, el término se refiere a características fisiológicas y características de comportamiento. El fenotipo no solo depende de las propiedades genéticas de un organismo, sino que está principalmente determinado por influencias ambientales.

Con la variación fenotípica, la biología se refiere a las diferentes características entre individuos de una misma especie, a pesar del genotipo común, los individuos adoptan diferentes fenotipos debido a influencias ambientales.

El principio de variación fenotípica se remonta a las observaciones de los franceses Georges Cuvier y Étienne Geoffroy Saint-Hilaire. Fue descrito por primera vez en Gran Bretaña por Erasmus Darwin y Robert Chambers. Charles Darwin finalmente dio a conocer mejor la variación fenotípica, pero según los conocimientos actuales no se considera que sea el primero en describir el fenómeno. En relación con la variación fenotípica, utilizó la expresión de divergencia y, por lo tanto, describió que los rasgos individuales fenotípicos aumentan constantemente con las generaciones y que los representantes individuales de una raza se alejan cada vez más de los rasgos raciales.

Función y tarea

Las reglas de Mendel explican la variación fenotípica en términos simples. Mendel examinó la herencia de características individuales en plantas. Por ejemplo, observó el color de las flores y cruzó plantas de tonos rojos y blancos entre sí. Los fenotipos de los individuos así criados eran rojos o blancos. El genotipo de las plantas contenía la información de flores rojas y blancas para toda la descendencia. Por tanto, la aplicación de un color no era previsible a partir del genotipo solo.

La variación fenotípica no está determinada por una mutación genética, pero puede conducir a una mutación a lo largo de las generaciones. El fenotipo posterior no se puede leer claramente en un genoma. Tampoco se puede deducir claramente un genotipo específico del fenotipo. La relación entre genotipo y fenotipo sigue siendo relativamente poco clara.

Según la teoría sintética de la evolución de Darwin, los cambios más pequeños en el fenotipo se convierten en cambios manifiestos en las características en el curso de la evolución, que pueden variar hasta el cambio de especie. Los cambios en un fenotipo debido a mutaciones pueden ir acompañados de una ventaja de selección geográfica y dar como resultado dos subvariantes geográficamente limitadas de la misma especie que permanecen una al lado de la otra. Un ejemplo de esto es la persistencia de la lactosa, que hace miles de años permitió a los europeos del norte metabolizar la leche animal.

Además de la variación continua del fenotipo, la biología del desarrollo evolutivo enumera variaciones espontáneas complejas y discontinuas en la misma generación. Todas las especies tienen variaciones fenotípicas. Las variaciones no son una excepción, son la norma. La variación de ciertas características dentro de la misma especie no se distribuye uniformemente espacialmente. Por ejemplo, diferentes poblaciones a menudo exhiben variabilidad, como individuos con diferentes tamaños corporales. Todas las variaciones fenotípicas de las poblaciones de una especie prueban los procesos evolutivos.

La variación fenotípica es una piedra angular de la selección natural y, por lo tanto, brinda a los individuos de diferentes medios ventajas para la supervivencia. Las diferencias entre el color del cabello y el ojo humano son el ejemplo más conocido de variación dentro de la especie humana. En especies como la cebra, el principio de variación fenotípica aparece, por ejemplo, en las diferencias de rayas de la especie cebra. Las cebras de Burchell tienen alrededor de 25 rayas, las cebras de montaña alrededor de 40 y las cebras de Grevy incluso alrededor de 80.

Enfermedades y dolencias

Existen innumerables ejemplos de variación fenotípica dentro de la especie humana. Algunos de ellos están asociados a enfermedades. La anemia de células falciformes, por ejemplo, es el resultado de una variación fenotípica. Esta enfermedad produce una deformación en forma de hoz de los glóbulos rojos, que se asocia con trastornos circulatorios. La anemia de células falciformes no es solo una enfermedad, sino también una variación curativa. La resistencia al paludismo va de la mano de la deformación de los glóbulos rojos. Esta resistencia a la malaria significó ventajas evolutivas y, por lo tanto, resistió la selección natural. Una mutación desarrollada a partir de la variación fenotípica que todavía es común en la especie humana hasta el día de hoy.

El ejemplo más conocido de los beneficios de las variaciones fenotípicas es la tolerancia a la lactosa en humanos. Originalmente, fuera de la infancia, la especie humana era incapaz de metabolizar la leche y los productos lácteos. Esta intolerancia a la lactosa desapareció con el tiempo debido a la variación fenotípica de casi todos los individuos del norte de Europa. Dado que la capacidad de metabolizar la leche y los productos lácteos se asoció con importantes ventajas evolutivas para los seres humanos, el fenotipo tuvo un efecto retroactivo sobre el genotipo a través de una mutación genética. Desde entonces, la tolerancia a la lactosa se ha considerado la norma para las personas del norte de Europa. No obstante, al mismo tiempo, en la especie humana persisten fenotipos con la intolerancia a la lactosa original.

Además de estas relaciones, la variación fenotípica también juega un papel en las enfermedades, especialmente en los cuadros clínicos hereditarios. Cuanto más tiempo se haya propagado una enfermedad en particular en una especie, es más probable que tenga variaciones fenotípicas de la misma enfermedad. De esta forma, un mismo cuadro clínico puede provocar una amplia variedad de síntomas después de varias generaciones. Utilizando los subtipos de una enfermedad, es posible comprender aproximadamente cuánto tiempo se ha estado propagando la enfermedad en un tipo.

La variación fenotípica también ocurre en enfermedades hereditarias que solo pueden ser desencadenadas por ciertos factores exógenos. El cáncer, por ejemplo, puede ser inherente al genotipo, pero aún no aparece en todos los fenotipos.