El modelo, descrito en un estudio reciente publicado en la revista Nature Communications, sugiere que se producen transiciones importantes en la evolución cuando las poblaciones atraviesan períodos de rápida divergencia genética, seguidos de períodos de estasis genética. Estos períodos de divergencia y estancamiento están impulsados por fluctuaciones en el tamaño de la población, que a su vez están influenciadas por diversos factores ambientales.
"Nuestro modelo proporciona un marco teórico para comprender cómo surgen los principales grupos evolutivos", dijo el autor principal del estudio, el Dr. Daniel W. McShea, profesor de ecología y evolución en Illinois. "Es una nueva forma de pensar sobre el papel de la diversidad genética en la promoción de la innovación evolutiva y la generación de nuevas formas de vida".
Una de las ideas clave del modelo es que es más probable que se produzcan períodos de divergencia genética en poblaciones más pequeñas. Esto se debe a que las poblaciones más pequeñas son más susceptibles a los efectos de la deriva genética, que es una fluctuación aleatoria en la frecuencia de los genes de una población. La deriva genética puede hacer que mutaciones beneficiosas se fijen más rápidamente en poblaciones más pequeñas, lo que lleva a una evolución más rápida.
Por el contrario, es más probable que se produzcan períodos de estasis genética en poblaciones más grandes. Esto se debe a que es más probable que las poblaciones más grandes tengan un mayor nivel de diversidad genética, lo que amortigua los efectos de la deriva genética. Una mayor diversidad genética también puede permitir la acumulación de variantes genéticas que pueden conferir ventajas de aptitud física en el futuro, preparando el escenario para períodos posteriores de divergencia.
El modelo también sugiere que las fluctuaciones ambientales pueden desempeñar un papel en el desencadenamiento de importantes transiciones evolutivas. Por ejemplo, un aumento repentino en la disponibilidad de un nuevo recurso, o un cambio en el clima, podría causar que una población diverja rápidamente en nuevos grupos que se adapten a las nuevas condiciones.
"La interacción dinámica entre la diversidad genética de la población y las fluctuaciones ambientales es un motor crítico de la innovación y diversificación evolutiva", dijo McShea. "Nuestro modelo proporciona una nueva forma de comprender esta interacción y explorar los mecanismos que dan forma al curso de la evolución en escalas de tiempo largas".
Los investigadores esperan que su modelo inspire más estudios teóricos y empíricos para investigar el papel de la diversidad genética y las fluctuaciones ambientales en el proceso de evolución. Al comprender mejor los factores que contribuyen a las principales transiciones evolutivas, los científicos pueden obtener nuevos conocimientos sobre la historia de la vida en la Tierra y el potencial de futuros cambios evolutivos.
