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¿Por qué evolucionan algunos rasgos malos y no los buenos?

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Si un rasgo sería ventajoso para un organismo, ¿por qué no ha evolucionado todavía?

Por el contrario, si un rasgo no es ventajoso o levemente desventajoso, ¿por qué existe?

En otras palabras, ¿por qué la evolución no hace que el organismo sea más "perfecto"?


Esta es una pregunta general que sería aplicable a cualquier tipo de rasgo. Mantenga las respuestas precisas y científicas.

Lea esta meta publicación para obtener más información: Preguntas que preguntan por razones evolutivas


Durante el proceso de selección, se eliminan los individuos que tienen rasgos desventajosos. Si la presión de selección no es lo suficientemente fuerte, los rasgos levemente desventajosos continuarán persistiendo en la población.

Entonces, las razones por las que un rasgo no evoluciona, aunque pueda ser ventajoso para el organismo, son:

  • No existe una fuerte presión contra las personas que no tienen ese rasgo. En otras palabras, la falta del rasgo no es muy desventajosa.
  • El rasgo puede tener una compensación que esencialmente no cambia la aptitud general.
  • No ha transcurrido el tiempo suficiente para que se solucione una mutación ventajosa. Esto no significa que la mutación aún no haya ocurrido. Significa que la situación que hizo ventajosa la mutación había surgido recientemente. Considere el ejemplo de una mutación que confiere resistencia contra una enfermedad. La mutación no sería ventajosa si no hubiera enfermedad. Cuando una población se encuentra con la enfermedad por primera vez, entonces la mutación ganaría ventaja, pero tardará algún tiempo en establecerse en la población.
  • La tasa de esa mutación específica es baja y, por lo tanto, aún no ha ocurrido. Las tasas de mutación no son uniformes en todo el genoma y ciertas regiones adquieren mutaciones más rápido que otras. Independientemente de eso, si la tasa de mutación general es baja, tomaría mucho tiempo que surja una mutación y hasta entonces no se pueden ver sus efectos.
  • El rasgo específico es demasiado distante genéticamente: no poder ser el resultado de una mutación en una sola generación. Podría, posiblemente, desarrollarse después de generaciones sucesivas, cada una mutando más lejos, pero si las mutaciones intermedias están en demasiada desventaja, no sobrevivirán para reproducirse y permitirán que una nueva generación mute más lejos de la población original.
  • La desventaja de no tener el rasgo normalmente surge solo después de que la etapa reproductiva del ciclo de vida del individuo ha terminado. Este es un caso especial de "sin presión fuerte", porque la evolución selecciona los genes, no el organismo. En otras palabras, la mutación beneficiosa no altera la aptitud reproductiva.
  • La koinofilia resultó en que el rasgo no fuera atractivo para las mujeres. Dado que la mayoría de las mutaciones son perjudiciales, las hembras no quieren aparearse con nadie que tenga una mutación obvia, ya que existe una alta probabilidad de que sea perjudicial para su hijo. Por lo tanto, las mujeres encuentran instintivamente cualquier diferencia física obvia poco atractiva, incluso si hubiera sido beneficiosa. Esto tiende a limitar la tasa o capacidad de aparición de diferencias físicas en una comunidad de apareamiento grande y estable.

La evolución no es un proceso dirigido y no intenta activamente buscar un óptimo. La aptitud de un individuo no tiene ningún significado en ausencia de la presión de selección.


Si tiene una adición relevante, no dude en editar esta respuesta.


Siempre está lo más obvio: la evolución es casualidad.

Algunos rasgos permiten que un individuo tenga una mayor probabilidad de producir descendencia. Eso no significa que las personas con ese rasgo tengan más descendencia, ni siquiera en promedio, a menos que se aplique la ley de los grandes números. Podría aparecer una ardilla perfecta mutada al azar, y como es solo una, un automóvil la atropella antes de que pueda reproducirse y se pierden todos los rasgos perfectos.

Entonces existe la posibilidad de que un rasgo sea beneficioso para el individuo, pero no tenga un efecto significativo en su probabilidad de tener descendencia. Por ejemplo, tomemos la vista humana. Las personas con problemas de vista tienen una desventaja. Pero la mayoría de las personas tienen una vista lo suficientemente buena hasta que son demasiado mayores para tener hijos, por lo que no le importa a la evolución si después se caen por un precipicio. Incluso puede resultar ventajoso que los niños no tengan que gastar recursos para cuidar a sus padres.

Y un efecto muy agradable es un efecto de enjambre en el que miras enjambres enteros, por ejemplo, de peces. Tomemos un enjambre o comunidad que se reproduce principalmente dentro de sí mismo, donde por alguna razón solo se pueden heredar los rasgos que son beneficiosos para el individuo. Tan pronto como el enjambre compita con un enjambre superior, donde se heredaron los rasgos que beneficiaron al enjambre, la totalidad del enjambre anterior puede morir.

También está el efecto de la sociedad. Si durante una década una sociedad piensa que las personas con cabello verde no son socios atractivos, aunque es mejor para el camuflaje, apesta tener el cabello verde durante esa década. Esto no solo se aplica a los humanos. Recuerdo haber leído que entre algunas especies de aves el canto evoluciona y qué canciones son "modernas" / atractivas depende de factores sociales y de genes. Imagínense lo que hubiera sucedido si a una pequeña cantidad de humanos les hubieran empezado a desarrollar alas de murciélago que los hicieran completamente capaces de volar, durante la época de la Inquisición española, en lugar de propagar el nuevo gen que habrían quemado en una hoguera.

No olvidemos el efecto realmente genial de la selección dependiente de la frecuencia, donde un rasgo solo es beneficioso si no muchos otros individuos lo tienen. Estos rasgos pueden ser beneficiosos para un individuo, una especie o ambos, pero solo si no muchos individuos portan el rasgo. Una comunidad de humanos puede beneficiarse de personas súper inteligentes que tienen un control limitado de sus cuerpos y emociones, pero si todos los humanos de la comunidad son así, la comunidad tiene un problema.

Por último, pero no menos importante, está el cambio en las condiciones externas. Si las condiciones cambian, muchas especies simplemente se extinguirán (por ejemplo, la Edad de Hielo). Imagina que todos los virus desaparecen. Si no hay virus, un rasgo que hace que el sistema inmunológico sea más eficiente contra las bacterias y el cáncer a expensas de no tener defensa contra los virus, es claramente un comercio beneficioso. Luego, los virus regresan y todas las especies que se adaptaron al rasgo "sin defensa contra los virus" se extinguen de una infección viral. Esto puede hacer que sea beneficioso no adaptar nuevos rasgos con demasiada rapidez.

En resumen: al aceptar que la evolución es un proceso aleatorio en el que los individuos con rasgos más ventajosos son simplemente algo más propensos a tener más descendencia, y donde comunidades enteras o subespecies tienen un poco más de probabilidad de extinguirse si los rasgos son menos beneficiosos para la comunidad, obtienes todos los efectos anteriores y muchos más. Tenga en cuenta que las personas con rasgos ventajosos no tienen garantía de tener más descendencia, y las comunidades pueden desaparecer o prosperar debido a todo tipo de incidentes que ignoran por completo cuán ventajosos o desventajosos son sus rasgos.


Porque la evolución es un efecto, no una causa. Es decir, no existe un "Dios de la Evolución" que decida que tal o cual rasgo sea beneficioso para una especie y que decida agregarlo. La evolución simplemente funciona * en cualquier variación aleatoria que se presente.

* Y como otros han señalado, funciona estadísticamente, no determinísticamente.


A continuación se muestran las razones que se me ocurren. La lista no es exhaustiva y existen algunas superposiciones conceptuales.

  • El rasgo parece ventajoso, pero no lo es, tal vez debido a su efecto sobre otro componente de la aptitud (compensación). Me parece que es la explicación más probable siempre que se pregunte por qué una especie determinada no tiene un rasgo determinado. En otras palabras, el panorama del fitness importa.

  • El rasgo no es tan fácil de construir, requiere una serie de mutaciones que son neutrales, cuasi-neutrales o deletéreas.

  • La mutación simplemente no ha ocurrido todavía (carga de retraso).

  • la variante mutante había aparecido varias veces pero se extinguió debido a la deriva genética a pesar de que era beneficiosa (asumiendo que no había ningún valle de aptitud para cruzar).

  • Poniendo los dos puntos anteriores juntos, si solo se necesita una mutación (un SNP) para construir este rasgo y si el rasgo es beneficioso pero cuasi neutral, entonces el tiempo esperado antes de que ocurra la fijación es alrededor $10^9$ generaciones. He aquí por qué. Dejar $ N $ ser el tamaño de la población y $ mu $ sea ​​la tasa de mutación. En una población diploide (pero el resultado final es el mismo para los haploides), hay $ 2n mu $ apareciendo en este lugar cada generación. Como la mutación es casi neutra, su probabilidad de fijación (calculada a partir de las ecuaciones de Wright-Fisher o el proceso de nacimiento-muerte de Moran, o de la ecuación de difusión de Kimura) es $ frac {1} {2} N $. Por lo tanto, la velocidad a la que se produce la fijación es $ 2N mu frac {1} {2N} = mu $. $ mu $ para un SNP en una especie que tiene un genoma grande está alrededor $10^{-9}$. La probabilidad de que ocurra la fijación en $ t $ generaciones viene dada por la distribución exponencial con parámetro $ mu $ ad el valor esperado de esta distribución exponencial es $ frac {1} {10 ^ {- 9}} = 10 ^ 9 $ generaciones. Si hay una generación por año, ¡eso lleva mucho tiempo! Por supuesto, esos cálculos son una buena aproximación cuando el rasgo de interés es casi neutral. Si la selección positiva es muy, muy fuerte en este rasgo hasta el punto de que podemos ignorar por completo la deriva, entonces el tiempo esperado para que ocurra el mutante es $ frac {1} {2N mu} $, cual es $10^5$ para un tamaño de población de $ N = 10000 $ que todavía es bastante. Mientras tanto, el entorno o los antecedentes genéticos pueden cambiar de modo que el rasgo ya no sea ventajoso. Los cálculos anteriores asumieron que el rasgo apareció con una sola mutación y que solo un SNP puede hacer que exista el rasgo. Uno puede ser más general sumando la distribución exponencial (para múltiples escenarios de mutación) y aumentando la tasa de mutación (porque las mutaciones en diferentes loci pueden hacer que el rasgo exista).

  • la variante mutante había aparecido varias veces pero se extinguió debido a la deriva porque el Ne en la región genómica es muy bajo debido al hecho de que hay muchos loci bajo selección en los alrededores (selección de fondo).

  • el rasgo es beneficioso y ocurre en algún momento, pero permanece con una frecuencia baja o incluso desaparece regularmente debido a una migración de individuos provenientes de un ambiente donde este rasgo es fuertemente deletéreo (carga de dispersión).

  • Tenga cuidado de comprender lo que hace la evolución y, por lo tanto, de comprender qué significa ventajoso. Separando la selección de parentesco / selección de grupo / selección de linaje para facilitar las cosas, un alelo ventajoso es el que aumenta la aptitud de su portador. El efecto de un alelo determinado depende del entorno y del trasfondo genético en el que existe. Un alelo beneficioso no necesariamente aumenta la supervivencia o aumenta la probabilidad de que la población no se extinga. Piense en la selección sexual típicamente.


La evolución se produce por un cambio en las frecuencias de los genes, con las frecuencias de los genes potencialmente afectadas por cuatro mecanismos (mutación, migración, deriva y selección).


La respuesta a la pregunta ¿Por qué el rasgo aparentemente ventajoso X no ¿evolucionar? podría ser:

  1. Las mutaciones de un rasgo nunca han ocurrido dentro de una población, o tales genes nunca han migrado a la población.

  2. La (s) mutación (es) que causan tal rasgo pueden haber estado presentes alguna vez en una población, pero desde entonces la migración y / o la deriva y / o la selección las han eliminado de la población.

  3. La selección ha eliminado las mutaciones que causan el rasgo aparentemente ventajoso porque los mismos genes (o estrechamente ligados) tienen otros efectos deletéreos por pleiotropía


Del mismo modo, la respuesta a la pregunta ¿Por qué evoluciona el rasgo X aparentemente desfavorable? podría ser cualquiera de los siguientes:

  1. Los genes alternativos nunca se han introducido en la población por mutación o migración.

  2. La mutación, la deriva y la migración han permitido que el gen se fije sobre otros genes más ventajosos.

  3. La selección ha extendido las mutaciones que causan el rasgo aparentemente desventajoso porque los mismos genes (o estrechamente ligados) tienen otros efectos beneficiosos por pleiotropía.


  • Tenga en cuenta también que el rasgo puede parecer (des) ventajoso en el Actual paisaje adaptativo, pero la selección exhibe variación temporal

  • Lea aquí sobre por qué y cómo se requiere la variación genética para que ocurra la evolución / adaptación

  • Lea aquí para obtener más información sobre el proceso de adaptación.

  • Lea aquí para obtener más información sobre la variación genética.

  • Lea aquí para obtener más información sobre la evolución rápida.

  • Lea aquí para obtener más información sobre la relación entre la selección multivariante y la adaptación.

  • Un carácter fenotípico perjudicial puede no tener variación genética, por lo que puede ser imposible que la selección detenga tal ocurrencia; muchas enfermedades tienen inductores ambientales considerables (por ejemplo, la selección no puede funcionar contra el enfisema desarrollado como resultado del tabaquismo, pero puede funcionar contra genes que aumentan la tendencia a desarrollar enfisema).


Todas las respuestas anteriores son muy buenas. Sin embargo, siento que se perdió un punto (o tal vez no leí lo suficientemente profundo).

Destacaré el concepto de paisajes fitness. Así es como se ve:

Los picos representan la aptitud de la especie para una frecuencia alélica particular. En el escenario de múltiples picos, hay valles que representan, obviamente, una aptitud reducida. El concepto de que la evolución es un evento fortuito se traduce en "los picos locales se favorecen sobre el pico global". Como resultado, una especie puede alcanzar un alto nivel de aptitud aunque exista un pico más alto (suponga que el pico más alto es el organismo perfecto del que habla). Una vez que ha subido un pico, para cambiar al otro pico tiene que atravesar un valle, es decir, un estado físico reducido para mejorar. Si la naturaleza fuera una entidad benévola, entonces podría haber sido una gran transición. Sin embargo, una menor aptitud hace que las especies sean susceptibles de morir y, por lo tanto, en su mayoría no hacen la transición, lo que hace que el organismo perfecto sea estadísticamente menos probable.
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Richard Dawkins dedicó un capítulo completo de El fenotipo extendido a esta pregunta, Limita la perfección (el tercer capítulo de la edición que tengo a mano); enumeró seis (sin incluir aquellos que criticó por no ser restricciones tan fuertes como otros han sugerido). Vale la pena leer todo el asunto, pero por brevedad, mencionaré los seis que tenía en mente aquí:

  • Retrasos de tiempo (una adaptación determinada puede llegar en el futuro)
  • Restricciones históricas (el nuevo sistema tiene que modificar el antiguo en lugar de empezar desde cero)
  • Variación genética disponible (por ejemplo, esto puede explicar por qué muchas partes del cuerpo no funcionales se encogen en lugar de desaparecer)
  • Restricciones de costos y materiales (los cerebros grandes, por ejemplo, son tan costosos que es muy inusual tener un uso neto para ellos)
  • Imperfecciones en un nivel debido a la selección en otro nivel (Dawkins había gastado previamente un libro entero, El gen egoísta, argumentando, entre otras cosas, que lo que es bueno para el gen puede no ser bueno para el individuo)
  • Errores debidos a la imprevisibilidad ambiental o la 'malevolencia' (un organismo está construido para adaptarse bien a las condiciones promedio y peligrosas de su entorno, y no puede actualizar rápidamente su estructura para cada posible contingencia)

Analicemos esto para cubrir sus dos preguntas individualmente

Pregunta 1 Si un rasgo sería ventajoso para un organismo, ¿por qué no ha evolucionado todavía?

Esta es realmente fácil, la selección natural, así como otras formas de selección, solo pueden funcionar con la variación que surge a través de la mutación. La mutación es un proceso aleatorio que la evolución no tiene control sobre qué variación surgirá, solo puede seleccionar entre las que sí lo hacen. Las mutaciones exitosas tienden a ser pequeños cambios (es menos probable que los cambios pequeños interrumpan un proceso complejo como un organismo) debido a que estos organismos pueden quedarse atascados en configuraciones desventajosas porque la evolución no puede volver a la mesa de dibujo, no puede pasar por un cambio desventajoso para obtener uno ventajoso.

Mi ejemplo clásico son los problemas de espalda humana, una columna vertebral es algo horrible de usar para soportar el peso en posición vertical, pero una columna vertebral fue todo con lo que la evolución tuvo que trabajar, era la mejor opción de lo que estaba disponible y estar erguido era una ventaja más grande que los problemas. con una columna vertebral eran una desventaja. Diseñar un sistema completamente nuevo sería mejor, pero las posibilidades de que los cientos de miles de mutaciones necesiten "empezar de cero" son tan astronómicamente improbables que nunca lo veremos. La evolución solo puede seleccionar lo mejor de lo que está disponible y la mutación solo puede realizar pequeños cambios en lo que está disponible.

Otro ejemplo es el nervio laríngeo en las jirafas, que es un nervio de 14 pies que literalmente solo va unos pocos centímetros, pero dado que el nervio evolucionó cuando una línea recta del cerebro a la lengua dejó el corazón frente a él (pez), como vertebrados terrestres. desarrollaron cuellos y movieron el corazón hacia el tórax, el nervio se atascó corriendo alrededor del corazón antes de regresar a la cabeza, un desvío de ~ 14 pies. tener el nervio es una ventaja mayor que el desvío es una desventaja, y una mutación que redirija el nervio sería una gran mutación compleja, por lo que es poco probable que ocurra alguna vez. Un legado histórico como este es responsable de muchas malas adaptaciones que se quedan, cambiarlas es demasiado difícil de suceder por mutación aleatoria.

Pregunta 2 Por el contrario, si un rasgo no es ventajoso o levemente desventajoso, ¿por qué existe?

hay algunos componentes para esto ningún rasgo es ventajoso en sí mismo, es ventajoso en un organismo y medio ambiente en particular. Tiburones maravillosamente adaptados a los maestros del océano, dejan caer uno en el Sahara y está condenado. lo que es bueno en un entorno suele ser una desventaja en otro. Combine esto con el hecho de que los organismos se mueven (o se propagan) y el hecho de que los entornos cambian y es fácil ver cómo los organismos pueden terminar con una adaptación levemente desventajosa. Las adaptaciones para cazar desde el hielo fueron una ventaja para los osos polares cuando el hielo era abundante ahora que el hielo está desapareciendo no es tan ventajoso. pero el hielo está desapareciendo más rápido de lo que la evolución puede cambiar a los osos polares.

A menudo, los cambios en el medio ambiente son cambios en los otros organismos que los rodean, ser extremadamente rápido es en realidad una adaptación horrible para las gacelas de muchas maneras, las hace frágiles, las hace pequeñas y más débiles que otros ungulados, gasta calorías para desarrollar músculos que podría usarse para producir crías más grandes o cuerpos más altos, etc., pero en un entorno en el que el guepardo no es rápido es una desventaja peor. De esta manera, la evolución a menudo se trata de sacar lo menos malo de un conjunto de malas "elecciones". Y, por supuesto, cuanto más rápido se vuelve la gacela, más rápido se vuelve el guepardo hasta que están demasiado especializados para vivir de otra manera. Este impulso hacia la especialización es muy común, sin embargo, los organismos especializados son los menos capaces de manejar el cambio, son demasiado especializados para hacer algo diferente. Entonces, si aparece un nuevo depredador que puede obligar al frágil guepardo a alejarse de sus presas (humanos), el guepardo está jodido, podría sufrir una gran muerte (África) o extinguirse (América del Norte). La evolución no puede hacerte bueno en todas las direcciones, no puedes ser un buen nadador y un buen escalador y un buen excavador.

Otro aspecto es el costo vs beneficio, un rasgo no ocurre de forma aislada, un cuerpo es una cosa compleja, la misma mutación que hace que algunos humanos sean resistentes al cólera también los hace más susceptibles a la fibrosis quística, esto será un neto ventaja cuando el cólera es una gran amenaza y un neto desventaja cuando el cólera es poco común. El término clave aquí es neto no hay condición en la que sea puramente una ventaja o una desventaja. Básicamente, todos los rasgos se incluyen en esta comparación de costo-beneficio. Ningún rasgo es una ventaja en cada situación, cada cambio tiene un costo, incluso si son solo las calorías que se pueden gastar en otra parte. No conocemos rasgos que sean puramente una desventaja que persista, pero hay muchos (si no todos) tales rasgos de compensación, una desventaja por una ventaja.

Otro ejemplo es la selección sexual, algunos rasgos te ayudan a encontrar o atraer parejas pero son perjudiciales para tu supervivencia, pero la reproducción es una ventaja más grande en la evolución que la supervivencia. La evolución simplemente no puede favorecer a los genes si nunca llegan a la siguiente generación de manera consistente. Así que terminas con colas de pavo real que matan a los machos, pero son la única forma de encontrar pareja. Un macho sin la cola enorme no se apareará y la descendencia masculina de una hembra sin el deseo de tener colas grandes sufrirá el mismo problema (porque la hembra sigue terminando con una descendencia masculina poco atractiva) por lo que es básicamente imposible que los machos de pavo real dejen de crecer. colas enormes y es poco probable que las hembras de pavo real dejen de preferir colas cada vez más grandes. Por lo tanto, aunque es muy perjudicial para la supervivencia del pavo real, el rasgo se mantiene porque es una ventaja en la reproducción.