Practica 2

Selección natural y mutación.

Esta practica es muy similar a la anterior, y su objetivo también, y es poner en evidencia el mecanismo de la selección natural al  actuar sobre una población de seres vivos (el ejemplo es con lagartijas), la diferencia principal radica en como se desarrolla el proceso evolutivo dentro de la población, mientras que en la practica anterior se muestra solamente la fuerza de la selección natural para homogeneizar los colores de las lagartijas según el tipo de ambiente que se tenga (de suelo), aquí se muestra un poco mas del proceso evolutivo al tener incluida dentro a la mutación.

En la práctica se tiene una población (grupo de organismo en un mismo espacio y tiempo) de Lagartijas con diferentes colores entre los individuos, aunque a diferencia de la práctica anterior, en un comienzo en esta población se tiene una población en su mayoría amarilla, aunque se pueden tener individuos de color café, y color verde.

Para mostrar el proceso de selección es necesario crear una cierta presión sobre la población de lagartijas, así que la practica cuenta con un grupo de gatos (depredadores).

Los gatos comen lagartijas, pero les cuesta mas cazar a aquellas lagartijas que se esconden mejor, en este “juego” las lagartijas que se parecen mas a su ambiente, son las que mejor se esconden.

Al tener juntas a las lagartijas con a los gatos, los gatos comienzan a comérselas, pero no se comerán por igual a todas las lagartijas, las lagartijas que se parecen más a su ambiente como ya dijimos son mas difíciles de cazar, y por lo tanto se las comerán menos y en consecuencia  tendrán mayor numero de hijos que a su vez en conjunto serán un mayor numero de lagartijas parecidas a su medio ambiente.

De esta manera hemos creado una imitación del proceso de la selección natural, en base a un juego en la computadora.

A diferencia de la práctica anterior, en la que los hijos nacen según las características de los padres, en esta se tiene la probabilidad de mutar, es decir que los hijos presenten características particulares diferentes a las presentes en cualquiera de los padres, y que estas características nuevas pasen a su vez a sus propios hijos. 

Debido a la complejidad de los procesos de mutación, aquí se halla simplificados de la siguiente manera: se tienen tres hálelos, unos para cada color, amarillo, café, y verde. El hálelo amarillo siempre es recesivo ante la presencia de cualquiera de los otros, es decir, si alguien tiene un alelo amarillo y también tiene alguno de los otros, nunca será de color amarillo, los otros colores son dominantes del alelo amarillo. Mientras que en los hálelos verdes y cafés, se puede modificar con el botón de dominancia para determinar cual es el hálelo dominante de los dos. La mutación se tiene dada, por la probabilidad de que al momento de tener hijos, los hálelos que pasan los padres pueden cambiar a alguno de los otros, si se pasa un hálelo amarillo, este puede convertirse a verde o a café, y si es café puede pasar a verde o amarillo, etc.

El proceso evolutivo en este juego se da cuando después de un tiempo la población entera ha cambiado de color. Aunque a diferencia de la práctica anterior, se tiene la aparición de colores no presentes con anterioridad en la población.

Retomando, la selección natural se encuentra representada por la presencia de gatos, que se comen a las lagartijas, pero con más dificultad a las que se parecen al ambiente. Y la adaptación al medio ambiente de las lagartijas, se encuentra representada por el cambio de los colores en las lagartijas hacia parecerse mas a su medio ambiente, gracias a los mutantes que se parecen mas a su medio ambiente. 

 

Objetivos.

El objetivo consiste en entender el proceso de la selección natural actuando sobre las variantes que surgen de manera natural en las poblaciones, y como la selección natural puede ser una fuerza de cambio dentro de las poblaciones de seres vivos, impulsando las nuevas variantes favorables a desplazar a las anteriores.

En nuestro caso como es que los colores en la población de lagartijas cambian en el tiempo debido a la presión de la depredación por gatos, siendo substituido el color inicial por uno nuevo surgido por mutación.

 

Los controles de la práctica.

 

Los botones que se tienen para modificar el comportamiento del programa son los siguientes:
-Primero tenemos los dos clásicos de avance y alto, ningún botón aparte del de alto, funciona si el avance ha sido activado, para reactivar la función de los botones, es necesario detener el programa por medio del botón de alto.
-Después tenemos el botón para vaciar el tablero (con una escoba) y el botón para llenarlo de individuos al azar (coloración al azar).

-Los tres siguientes botones son para cambiar el color del tablero, el blanco (neutro), el verde y el café asignan su respectivo color al tablero de fondo.
-El siguiente, el botón con una D, determina que alelo es el dominante, si el característico para el color café o para el color verde, el color de fondo del botón nos muestra cual es dominante en este momento o al cambiar.
-Y por ultimo tenemos los botones para colocar criaturas en lugares particulares, tanto presas como depredadores.
Primero se oprime el botón de selección del lado derecho   y al cambiar el cursor (a cursor para seleccionar), se oprime el botón de la criatura que se desee colocar, y al fin se selecciona el lugar donde se piensa colocar a la criatura.

El “tablero” de juego.

En todo es igual a lo descrito con anterioridad, al principio de las prácticas.
Abajo, en la parte en que se grafican los datos la línea verde muestra la cantidad de lagartija verdes, la café de lagartijas cafés, y la amarilla las lagartija amarillas.


Y en línea roja el alelo dominante, en azule el alelo recesivo y en blanca el alelo recesivo a todos.

El programa

Para iniciar el programa solo se necesita hacer un doble clic sobre el archivo que dice practica2, esté se encuentra en el mismo directorio que la pagina de inicio.

También se puede utilizar la versión opcional del mismo programa, solo con una interfaz grafica mas simple y tal ves mas rápido (opcional pero tal ves mas rápido en maquinas lentas) cuyo nombre es,  practica2-ligero.

Una practica de ejemplo.

Primero que nada abrimos el programa a través del enlace en esta pagina.

Después oprimimos el botón de llenado con el cual en el tablero aparecen organismos distribuidos de manera azarosa, en esta practica el tablero se llena solo con lagartijas amarillas y gatos, ya que el objetivo es ver como estas lagartija son remplazadas por los mutantes verdes y cafés que van apareciendo por mutación.

Luego podemos oprimir el botón de avance y ver como se mueven los organismos y como se da la dinámica en un tipo de piso neutro, es decir sin ninguno de los organismos en el tablero favorecido por su color, en particular como una pequeñísima parte de la población se vuelve verde y café por mutación, pero que al no ser favorecidos por la selección no predominan en la población.

A continuación oprimimos el botón de alto, y cambiamos el tipo de piso por uno café o verde, y oprimimos el botón de avance, y con ello observamos como las lagartijas que surgen o surgieron ya por mutación y que se parecen mas al tipo de piso son la que comienzan a crecer dentro de la población gracias a la selección natural y terminan por remplazar a la población original.

Después de repetir estos pasos no se tiene un mismo resultado de manera forzosa, en general es mucho mas probable que las lagartijas que tienen un color mucho mas parecido al color del piso sean las que predominen, pero para que se de este resultado es necesario que pase algún tiempo en el cual si no se dan la condiciones apropiadas, podría ser que incluso la población entera se extinguiera, es decir que todos fueran comidos por los gatos, pero esto forma parte dentro de los procesos en biología donde no pasa siempre  lo mismo sino que todo se da con una cierta probabilidad.