Indice
1.
Introducción
2. Genotipo y
fenotipo
3. La herencia y la
variación
4. Conclusión
Es innegable que un animal bien alimentado frente a otro
de la misma especie desnutrido, tendrá una mayor talla
corporal. También es verdad que durante el embarazo
evitar el contagio con ciertas sustancias o agentes
físicos (por ejemplo, el consumo de
alcohol y la
exposición a los rayos X)
disminuye el riesgo de que
ocurran alteraciones en el patrón de desarrollo del
embrión. Estos ejemplos dejan de manifiesto el importante
papel del
ambiente en la
expresión de las características hereditarias. Sin embargo,
todas estas circunstancias se pueden manifestar sólo si
existe un componente genético que lo determine.
En 1909, Wilhelm Johannsen utilizó semillas de
caraotas en sus trabajos científicos. Las pesó y
separó en dos grupos: las
"livianas", cuyo peso individual estaba alrededor de los 0,15
gramos; y las "pesadas", cuyo peso era de 0,9 gramos,
aproximadamente. Sembró semillas de cada grupo, y
permitió que ocurriera la autopolinización en
ellas, así aseguró que fueran líneas puras
para cada rasgo. Luego las separó en dos grupos, y
cultivó las plantas que
producían semillas livianas, y las que producían
semillas pesadas. En cada grupo, durante una serie de
generaciones, permitió la autopolinización, y luego
pesó las semillas obtenidas.
Los resultados que obtuvo revelaban que había
pequeñas diferencias dentro de cada grupo (intragrupales),
y grandes diferencias entre los dos grupos (intergrupales). Esto
lo llevó a inferir que las diferencias intragrupales se
debían al ambiente, ya que todos los individuos
tenían la misma constitución genética.
En tanto que las diferencias intergrupales se debían a las
diferencias en la información genética.
A partir de esta información, Johannsen
acuñó los términos genotipo y fenotipo. El
genotipo es la constitución genética de un
organismo, representada por todos los genes que posee como
miembro de una especie. El fenotipo es una característica
observable, identificable e individualizada del organismo, que
expresa un genotipo específico en un ambiente
determinado.
El fenotipo potencial y el fenotipo real
Ninguna forma de vida expresa más de lo que su
constitución genética le permite. Conocer el
genotipo de un individuo permite conocer su fenotipo potencial;
sin embargo, ello no es suficiente para conocer su fenotipo
real.
- El fenotipo potencial de un individuo es el que
podría tener si todo su genotipo se expresara, lo cual
sería posible sólo si el individuo se
desarrollara bajo las condiciones ambientales para
ello. - El fenotipo real es el que expresa al individuo como
producto de
la interacción de su genotipo con el ambiente donde se
ha desarrollado, lo cual se puede expresar mediante la
siguiente ecuación:
Fenotipo real = genotipo + ambiente
La diferencia entre el fenotipo potencial y el fenotipo real
está determinada fundamentalmente por la influencia del
ambiente sobre el genotipo del individuo. Esta flexibilidad del
fenotipo de las especies es importante para su adaptación
al ambiente
Factores que afectan al fenotipo
Factores ambientales
Los genotipos de dos individuos de la misma especie nunca son
exactamente iguales, con excepción de los mellizos
monovitelinos que tienen genotipos idénticos. Las
diferencias que se pueden presentar en el fenotipo de dos
individuos que poseen genotipos semejantes se denominan
variaciones ambientales. Cuando dos individuos con genotipos
semejantes viven bajo condiciones ambientales diferentes, por
ejemplo, alimentación, humedad, luz, temperatura,
etc., manifiestan un fenotipo diferente. Veamos algunos
ejemplos:
- Efectos de la temperatura: Los conejos del Himalaya
son blancos, menos en la punta de sus extremidades, hocico,
cola y orejas, que son de color negro.
Este fenómeno se produce debido al efecto de la
temperatura: los pelos de las extremidades u otras partes del
cuerpo son negros a temperaturas por debajo de 35ºC; a
temperaturas superiores a 35ºC el pelaje se vuelve blanco.
Como normalmente estos conejos tienen las extremidades, hocico,
cola y orejas por debajo de 35ºC, su pelaje es negro. Por
otra parte, si a uno de estos animales se le
corta el pelo blanco en una región del cuerpo y se le
aplica frío de manera continua, el pelo de esa
región crece de color negro. - Efecto de la luz: Cuando dos plántulas de
maíz de
genotipo similar se desarrollan una en presencia de luz y otra
en ausencia de luz, se observan cambios muy marcados: la planta
que se desarrolla en la luz es normal, de color verde, erecta;
mientras que la que se desarrolla en la oscuridad crece
arrastrándose por el suelo, con un
tallo muy alargado, y tiene un color amarillento por la falta
de clorofila. Otro ejemplo del efecto de la luz sobre el
fenotipo es el raquitismo en humanos. En la piel existen
provitaminas D, que por la acción de la luz solar se
transforman en vitamina D. Esta vitamina favorece la
absorción de calcio y de fósforo en nuestro
organismo, y así contribuye a la formación de
huesos y
dientes. Un niño que no consume ninguna fuente de
vitamina D o que no se expone a los rayos solares tiene un alto
riesgo de sufrir de raquitismo, por lo que sus huesos
serán muy débiles, y su tamaño mucho menor
que lo normal. - Efecto de los nutrientes: Si una planta, vive en un
suelo rico en nutrientes, su desarrollo será normal y su
fruto será abundante. En cambio, si
una planta de genotipo similar vive en un suelo pobre en
nutrientes, su desarrollo será atrofiado, crecerá
débil y será poco fructífera.
También puede variar en otras características,
como color de las flores y las hojas, la altura,
etc.
Factores endocrinos
La expresión de algunos genes depende de ciertos factores
ambientales internos del individuo. Por ejemplo, las
glándulas endocrinas secretan hormonas en el
torrente sanguíneo; estas sustancias actúan como
los componentes del ambiente interno, necesarios para que se
expresen características fenotípicas como el
crecimiento, la aparición de caracteres sexuales, la
reproducción y el equilibrio con
el ambiente.
Algunos ejemplos del efecto hormonal sobre el fenotipo de un
individuo son los siguientes:
- Síndrome de Cushing: Se produce como
consecuencia de una hipersecreción de glucocorticoides.
Los efectos de este síndrome sobre el fenotipo de los
individuos son: escaso desarrollo muscular, acumulación
de grasa en el abdomen, cara y espalda; hipertensión y
osteoporosis
(desmineralización y ablandamiento de los
huesos). - El enanismo y gigantismo hipofisiarios: Son causados,
respectivamente, por la hipo e hipersecreción de la
hormona del crecimiento, por parte de la glándula
hipófisis, en el período de desarrollo de la
persona. En el
caso del gigantismo, cuando la fase de crecimiento termina, la
excesiva producción de hormona del crecimiento
origina la acromegalia: crecimiento desigual de partes del
cuerpo como pies, manos y mandíbula.
Otros ejemplos del efecto hormonal sobre el fenotipo son
la enfermedad de Adisson, el mixederma y el bocio
exoftálmico.
Es importante considerar al individuo como el producto de la
interacción del genotipo con el ambiente y la
condición hormonal.
El
conocimiento de la influencia del medio externo e interno
sobre la expresión del genotipo es de suma importancia en
la agricultura y
cría de animales, ya que permite mejorar y en algunos
casos controlar las condiciones ambientales para lograr un mejor
rendimiento comercial.
El genotipo determina el fenotipo potencial de un
individuo. La herencia del genotipo puede ser poligenética
o monogenética; no obstante, las características
fenotípicas reales de un organismo no están
determinadas sólo por su genotipo, sino también por
el ambiente, especialmente en el caso de la herencia
poligenética.
- La herencia poligenética: Existen muchas
características que están controladas por
más de un gen, es decir, su fenotipo se debe a un efecto
aditivo de los genes que determinan la característica.
Cuantos más genes estén involucrados en una
característica, con mayor claridad se expresará
el rasgo en cuestión. En este tipo de herencia, muy
pocos individuos presentan alguna de las dos
características paternas y una gran cantidad de
individuos poseen características intermedias, las que
pueden mostrar toda una amplia gama de posibilidades
fenotípicas. En otras palabras, las
características en este tipo de herencia presentan una
variación con-tinua. El ambiente juega un papel
importante en la herencia poligenética. Por ejemplo, un
individuo bien nutrido tendrá una mayor talla corporal
comparado con otro que esté desnutrido. - La herencia monogenética: Al contrario de la
herencia poligenética, hay características
fenotípicas controladas por un par de genes, como los
caracteres estudiados por Mendel
(posición de la flor, textura de la semilla, etc.), y
los grupos sanguíneos. A este tipo de herencia
también se le llama herencia mendeliana: en ella se
expresan sólo dos o pocas alternativas del carácter
sin valores
intermedios, lo que se conoce como variación discontinua
o discreta dentro de la población. No depende del ambiente porque
básicamente es genética. Un ejemplo muy conocido
de la herencia monogenética en humanos es la hemofilia,
la cual es producida por un par de genes recesivos
pertencientes al cromosoma sexual X.
Comparación entre herencia poligenética y
monogenética
Se pueden establecer varias diferencias entre estos dos tipos de
herencia:
- En la herencia poligenética los rasgos son de
variación continua, en cambio, en la herencia
monogenética o mendeliana, los rasgos son de
variación discontinua. - En la herencia poligenética intervienen varios
genes (poligenes), en cambio en la herencia monogenética
intervienen dos genes (alelos). - Los estudios realizados al respecto demuestran que en
la herencia poligenética el ambiente juega un papel
importante; en la herencia monogenética, en cambio, no
es importante. - El estudio de los rasgos controlados por poligenes
necesita un análisis estadístico, en tanto que
los rasgos de variación discontinua se interpretan
usando solamente proporciones.
La selección
natural actúa sobre los genes y las propiedades a las que
dan lugar. Los genes están indefensos frente a la
selección natural. Representan colas, pieles,
músculos, conchas; la capacidad de correr con rapidez, de
camuflarse, de atraer a la hembra, de construir un buen nido.
Estas propiedades se denominan fenotipos o el efecto
fenotípico de los genes. Las diferencias respecto a los
genes dan lugar a diferencias en los efectos fenotípicos.
La selección natural actúa sobre los genes a
través de los fenotipos. Estos genes se mantendrán
en las generaciones sucesivas en proporción al valor
selectivo de sus efectos fenotípicos, es decir,
según la virtud de las características (o
adaptaciones) que proporcionan. De modo que se pueden considerar
las adaptaciones como fenotipos que favorecen la
replicación de los genes que dan lugar a éstas, es
decir, como mecanismos que resuelven problemas
específicos, razón por la que aumenta la
replicación de los genes responsables de esos
mecanismos.
La Herencia, es el estudio de todas aquellas
características de un organismo que están
determinadas por ciertos elementos biológicamente activos que
proceden de sus progenitores. Aunque el estudio científico
y experimental de la herencia, la genética, se
desarrolló a principios del
siglo XX, las teorías
sobre ella datan de la antigua Grecia.
Incluso en épocas previas al fundador de la
genética moderna, el monje austriaco del siglo XIX Gregor
Mendel, que llevó a cabo su importante trabajo sobre la
herencia en las plantas del guisante, también en el siglo
XVIII, en animales. Estas teorías ayudaron a establecer
las bases para el desarrollo de la teoría
genética moderna.
Autor:
Elizabeth Barboza