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Re: Sexo, humanidad y evolucion
OJO ! este mensaje es demasiado largo y probablemente muy
poco interesante. Reporto el resultado de unas simulaciones por
ordenador de como podria extenderse una mutacion recesiva beneficiosa
en una especie donde el numero de sexos fuese mayor que dos. El
resultado (bastante chapucero y discutible) es que el numero optimo
de sexos para seleccionar las mutaciones beneficiosas es 2.
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Bues nada, que me he decidido a hacer la simulacion de como se
propagan los genes en una sociedad con un numero variable de sexos.
El modelo es el siguiente. Tenemos mil osos plares que, en
principio, son negros y no tienen una capa de grasa. Vale, no os
riais... la cuestion es ver si evolucionan osos blancos con grasa.
Consideramos dos genes; uno hace que los pelos no produzcan
pigmento y es recesivo (para que un oso sea blanco, no puede tener
ningun gen que le haga producir pigmento). El otro es un gen para que
el oso amontone grasa debajo de la piel y es dominante; basta con
que un oso tenga uno de estos genes para que la capa se forme.
Estos osos no tienen 43 pares de cromosomas como los humanos, sino
tan solo una n-tupla de cromosomas, donde n es el numero de sexos.
Los genes grasa y blanco estan en este cromosoma.
Al principio, entre los 1000 osos, tan solo hay 10 genes para
almacenar grasa y 10 para no producir pigmento, distribuidos
aleatoriamente.
A cada generacion mueren 500 osos y nacen 500 de los
supervivientes. La forma de matarlos es la siguiente: un oso negro sin
grasa tiene un probabilidad de morir en una "pasada" igual a 0.1 ; un
oso negro con grasa, 0.08 ; blanco sin grasa, 0.07 ; blanco con grasa,
0.05 . Se hacen pasadas hasta que nuere el numero adecuado de osos.
En este modelo, lo importante para un oso polar es ser blanco; el
tener grasa es algo menos prioritario. Ya, ya se que esto es un poco
absurdo... pero es que el ser blanco es recesivo y tenemos que echarle
una mano para que pueda competir, si no el gen de la grasa tiene
demasiada ventaja cuando el numero de sexos es grande.
Para reproducirse, se escogen n padres, y cada uno aporta
una copia de sus n cromosomas al hijo. Pero, ademas, se produce una
recombinacion: entre dos de los n cromosomas del hijo se intercambia
un gen, elegido aleatoriamente (puede ser el de la grasa o el del
color de la piel). De esta forma pueden aparacer cromosomas con
genes blanco y grasiento, incluso si no habian genes asi al
principio.
El objetivo de la simulacion es ver cuando "se impone"
algun genotipo; hay tres posibilidades, o bien se extinguen
los genes blancos, o bien se extinguen los genes grasientos, o bien
en algun momentos hay mas de 900 osos blancos y mas de 900 osos
con grasa (de una poblacion total constante de 1000 osos).
En principio, tambien podria ocurrir que se extinguiesen tanto los
genes blancos como los grasientos, pero la simulacion se detiene
en la primera extincion.
Es decir, no se trata de evolucionar un oso blanco con
grasa, sino de ver cuando conseguimos que casi todos los osos sean
blancos y con grasa.
Estos son los resultados:
numero de sexos 1 2 3 4 5
se imponen osos blancos con grasa 7 16 3 2 0
se extinguen osos con grasa 90 16 7 6 10
se extinguen osos blancos 3 68 90 92 90
Y esto es el analisis mas detallado, para masocas como yo :)
UN SOLO SEXO :
La falta de recombinacion (un unico cromosoma) impide que
aparezcan individuos blancos y con grasa, o sea, un desastre evolutivo
(bueno, las cosas no son tan simples en la realidad, pero...) La
probablidad de que haya un individuo con los dos genes desde el
principio es de, aproximadamente, 0.1, y en 100 experimentos esto
ocurrio 7 veces.
Si no habian osos blancos con grasa al principio, a largo
plazo suelen sobrevivir los osos blancos en vez de los osos con
grasa: 90 contra 3. Esto suele ocurrir antes de 70 generaciones. Una
simulacion tipica es algo asi como esto:
GENES GENES OSOS OSOS
GENERACION BLANCO GRASA BLANCOS GRASA
1 10 10 10 10
2 15 14 15 14
3 20 16 20 16
4 27 31 27 31
10 125 59 125 59
20 626 89 626 89
30 902 91 902 91
40 960 40 960 40
50 994 6 994 6
55 1000 0 1000 0
DOS SEXOS:
Ahora hay recombinacion, y el numero de ocasiones en las que
evolucionan osos blancos grasientos es mayor: 16. Lo curioso es que
ahora suelen ser los osos blancos los que se extinguen, porque para
sacar ventajas del ser blanco necesitas los dos genes. En cambio, para
sacar ventaja de la grasa te basta un gen, con lo cual los genes para
tener grasa se propagan con mucha rapidez. Si por azar no hay tiempo
a que se produzca una recombinacion y aparezca un cromosoma con genes
blanco y grasiente, los osos blancos acaban extinguiendose; esto
ocurrio 77 veces de 100. La evolucion tipica de una simulacion donde
se extinguen los blancos es asi:
GENES GENES OSOS OSOS
GENERACION BLANCO GRASA BLANCOS GRASA
1 10 10 0 10
2 8 11 0 11
3 4 8 0 8
8 12 19 0 19
14 9 61 0 61
21 0 223 0 208
O sea, los genes para la grasa se han propagado con tanta rapidez que
jamas han dado oportunidad a que aparezca un oso blanco! Esta es una
simulacion donde aparecen osos blancos con grasa:
GENES GENES OSOS OSOS
GENERACION BLANCO GRASA BLANCOS GRASA
1 10 10 0 10
2 10 14 0 14
3 8 16 0 16
4 13 13 0 13
11 26 35 1 35
14 43 64 2 63
23 88 131 4 124
31 75 349 3 324
48 38 1039 1 785
67 58 1427 0 922
76 101 1526 5 951
89 194 1604 11 961
107 269 1692 26 981
127 585 1707 101 981
147 1913 1898 918 997
De nuevo, los osos blancos lo han tenido muy crudo; hacia la generacion
70 no hay osos blancos porque los grasientos han llegado al poder,
pero "afortunadamente" ha habido tiempo de que se produzcan unas
cuantas recombinaciones, asi que dentro de lo que es una poblacion
mayoritariamente grasienta empiezan a aparecer osos blancos.
TRES SEXOS
Ahora, para que un oso sea blanco y tenga esa fabulosa
probabilidad de 0.07 de morir en cada pasada, hacen falta nada mas y
nada menos que tres genes... contemplar ahora los resultados del
programa es frustrante porque, por muchos genes blancos que hayan
en la poblacion, siguen sin aparecer osos blancos. Hay tan solo
tres ocasiones en las que los osos blancos con grasa se imponen.
Hubo seis ocasiones en las que los osos con grasa se extinguieron,
debido a muertes accidentales al principio de la simulacion; esto
ocurrio casi siempre antes de 8 generaciones. En cambio, las
simulaciones en las que se impusieron los osos blancos con grasa
duraron 265, 398 y 784 generaciones. Esta es la mas larga:
GENES GENES OSOS OSOS
GENERACION BLANCO GRASA BLANCOS GRASA
1 10 10 0 10
2 12 11 0 11
20 28 191 0 181
40 80 1212 0 801
65 127 1861 1 946 primer oso blanco!
150 221 2424 1 994 el segundo!
195 42 2551 0 998
317 106 2669 0 998
375 11 2449 0 995
426 231 2601 0 998
556 71 2574 0 1000
597 209 2551 0 997
619 371 2546 4 1000
632 317 2667 0 998
680 189 2471 0 999
720 559 2658 7 997
740 719 2798 20 1000
760 1210 2941 84 1000
780 2641 2994 691 1000
784 2901 2988 905 1000
O sea, los genes blancos sobreviven casi por milagro, con enormes
altibajos aleatorios, y de repente en cierto momento se alcanza una
densidad critica para que crezcan.
CUATRO SEXOS
Ahora se imponen los osos blancos con grasa en tan solo dos
ocasiones (en 367 y 488 generaciones). Pero ahora el crecimiento del
numero de osos blancos dentro de la poblacion de osos con grasa es
mas explosivo que nunca, porque para cuando esto ocurre casi todos
los osos tienen ya los genes necesarios. En la generacion 440 hay
1230 genes de pelo blanco, y solo hay cuatro osos blancos; en la 450,
hay tan solo 199 nuevos genes blancos, pero el numero de osos blancos
ha subido hasta 17. O sea, la poblacion esta "muy preparada" para
volverse blanca.
GENES GENES OSOS OSOS
GENERACION BLANCO GRASA BLANCOS GRASA
440 1230 3351 4 1000
450 1429 3371 17 1000
460 1676 3467 42 1000
470 2144 3450 93 1000
480 3092 3505 369 1000
488 3895 3411 901 998
CINCO SEXOS
No se imponen los osos blancos con grasa en ninguna simulacion.
Santi