Evolución: ¿Pueden cambiar las frecuencias del genotipo, pero las frecuencias alélicas permanecen constantes?

Si una población no está evolucionando porque está en equilibrio de Hardy-Weinberg (HW), entonces sé que tanto el genotipo como las frecuencias alélicas deben permanecer constantes.

Mi pregunta es, ¿aún no puede ocurrir la evolución incluso si no se cumplen las condiciones de Hardy-Weinberg? En todos mis libros, la conclusión parece ser que si se cumplen las condiciones HW, entonces no se produce la evolución. Sin embargo, no aclaran si el cumplimiento de las condiciones de HW es una condición necesaria y suficiente para que no ocurra la evolución (solo implican que es suficiente).

¿Alguna idea?

¿Podría aclarar qué quiere decir especialmente con 'evolución'? ¿Te refieres a la evolución de un rasgo morfológico, evolución molecular, evolución como respuesta general a la selección? También estoy un poco confundido en cuanto a cómo esto se relaciona con el título de la publicación.
Eso es importante porque, por definición, si se cumplen todos los supuestos de HWE, entonces no puede ocurrir ninguna selección.

Respuestas (3)

A riesgo de confundir aún más el problema (¡ya hay 2 respuestas que se enfocan en diferentes aspectos!), Voy a centrarme en un aspecto algo diferente de esta pregunta que creo que debemos concretar antes de que pueda abordarse.

Saliendo principalmente del título de su pregunta, sería útil saber qué quiere decir con genotipo frente a frecuencias alélicas . Estos son bastante diferentes , y no está claro cómo está tratando de emplearlos. Hablando estrictamente, usamos alelos para hablar sobre la variación genética dentro de un locus, y la variación del genotipo también significa variación entre loci (cómo los alelos entre loci se clasifican en individuos; esto a veces también se denomina "frecuencia de gametos"). Por supuesto, la gente generalmente habla de HWE en el contexto de un solo locus, lo que significa que es fácil equivocarse aquí.

Es posible que tengamos genotipos que no estén en equilibrio y al mismo tiempo tengamos frecuencias alélicas en equilibrio , en respuesta directa al título de su pregunta. Un ejemplo trivial de esto es el enlace: cuando dos loci están muy cerca uno del otro en un cromosoma, sus alelos estarán más estrechamente correlacionados que los genes en diferentes cromosomas. Esto produce el fenómeno con el desafortunado nombre de desequilibrio de ligamiento (LD), que no implica nada sobre evolución o HWE sino más bien sobre una mezcla no equilibrada de alelos en genotipos.

Por contexto, es bastante común aplicar pruebas de HWE locus por locus en genómica, como una especie de control de calidad o paso de preprocesamiento. También es común medir LD para pares relevantes de loci, pero no hay mucha relación biológica entre estas medidas (aunque LD puede considerarse como una extensión de Hardy-Weinberg a un caso multilocus , para una perspectiva histórica ver aquí ). . En cualquier caso realista, el equilibrio de enlace global en todo el genoma es muy poco probable, mientras que HWE para la mayoría de los loci es muy probable .

Como experimento mental, imagine que surge una inversión (neutral) y luego comienza a segregarse. Todos los alelos permanecen en HWE, pero de repente tienes un nuevo LD (desequilibrio genotípico) que no estaba allí antes.

Con todo eso fuera del camino, no veo ninguna razón por la que la evolución no pueda ocurrir al nivel de los genotipos generales, incluso en el caso de que HWE se mantenga estadísticamente. Esto se puede lograr mediante la evolución de, por ejemplo, epistasis de signos , estoy seguro de que también hay otros ejemplos que producirían HWE aparente mientras que la evolución de los rasgos técnicamente aún continúa.

Creo que sería justo decir que la evolución monogénica no está ocurriendo con HWE aparente, no creo que se pueda decir lo mismo de la evolución poligénica.

Terminaré diciendo que me refiero específicamente al fenómeno estadístico de HWE, y no a las suposiciones en sí mismas (lo que sería tautológico; "¿puede ocurrir la evolución si asumes que no hay evolución?", como señalan los comentaristas). Después de todo, puede violar la mayoría de las suposiciones de HWE y aún así terminar con frecuencias alélicas que se parecen a HWE :

Aunque la desviación estadística de las expectativas de Hardy-Weinberg generalmente indica una violación de los supuestos del teorema, lo contrario no es necesariamente cierto. Algunas formas de selección natural (p. ej., selección equilibrada, que mantiene múltiples alelos en una población) pueden generar distribuciones de frecuencias genotípicas que se ajustan a las expectativas de Hardy-Weinberg. También puede ser cierto que se esté produciendo una migración o una mutación, pero a tasas tan bajas que no se pueden detectar con los métodos estadísticos disponibles. Y, por supuesto, todas las poblaciones reales son finitas y, por lo tanto, susceptibles de al menos alguna evolución a través de la deriva genética.

¿De dónde sacas que las poblaciones no están evolucionando?

Una población puede estar en HWE para un rasgo en particular si no hay selección en ese rasgo, ¡pero eso no significa que no haya selección o deriva en ningún rasgo!

Cierto, pero ese no era el objetivo principal de mi pregunta. La parte más importante es si el HW es necesario o no solo suficiente
@Ally Tal vez un ejemplo de lo que está pensando sería útil. Tal como está, para mí esta pregunta solo levanta mis cejas. Creo que puede haber confusión en alguna parte, pero tengo problemas para señalar dónde está.
Si un rasgo está bajo selección, por definición no está en HWE.
Sí, así que reiterar la pregunta en un formato si... entonces podría dejarlo más claro. En este momento, obtengo que "si HW, entonces no hay evolución", lo que también implica "si la evolución (es decir, si un rasgo está bajo selección), entonces no hay HW". Sin embargo, de la premisa original no se sigue necesariamente que "si no hay evolución, entonces HW". Entonces, mi pregunta básicamente era preguntar si no se estaba produciendo una evolución, ¿eso requeriría que la población estuviera en HW o si había algún otro mecanismo / conjunto de condiciones que permitiría que no ocurriera una evolución?
Deja de hablar de "evolución". Es demasiado amplio, y la idea de que la evolución "se detiene" porque tratas de aplicar algunas ecuaciones a un solo rasgo es una tontería. La evolución casi siempre ocurre, incluso si las proporciones de algunos rasgos individuales se mantienen estables.
El principio HW no es un mecanismo . Son ecuaciones que construyen un modelo bastante simplista que a veces es aplicable y útil en la vida real.

Permítanme centrarme en la parte necesaria y suficiente : dicho lenguaje es adecuado en matemáticas, pero en realidad no tiene mucho significado en el contexto evolutivo/estadístico. En cambio hablamos de rechazar la hipótesis nula , lo que no significa aceptar la hipótesis alternativa. Del mismo modo, el hecho de no rechazar la hipótesis nula no significa que esta hipótesis sea verdadera.

Hardy-Weinberg es un modelo nulo de evolución con alrededor de una docena de supuestos. No es un modelo de "no evolución", sino más bien un modelo de cómo ocurre la evolución todo el tiempo (pero parece que "no hay evolución" en el sentido de que no está sucediendo mucho interesante). Rechazar este modelo/hipótesis nula significa que se violan algunos de sus supuestos. Sin embargo, si las frecuencias del genotipo satisfacen HWE, no significa automáticamente que se cumplan los supuestos de este modelo.