Restricción y Plasticidad del Desarrollo

Cómo el funcionamiento del desarrollo limita las formas que pueden evolucionar y permite a los organismos producir diferentes formas en respuesta a su entorno.

Definition

La restricción del desarrollo es una limitación en la variación fenotípica que el desarrollo puede generar, sesgando o restringiendo las direcciones que la evolución puede tomar; la plasticidad del desarrollo es la capacidad de un genotipo para producir diferentes fenotipos en respuesta a diferentes condiciones ambientales durante el desarrollo.

Scope

Este tema abarca dos formas complementarias en que el desarrollo moldea la evolución: las restricciones del desarrollo, que limitan el rango de variantes que el desarrollo puede producir, y la plasticidad del desarrollo (fenotípica), la capacidad de un único genotipo para generar diferentes fenotipos dependiendo de las condiciones ambientales. También aborda la evolvabilidad —cómo la organización del desarrollo afecta la capacidad de generar variación adaptativa.

Core questions

• ¿Cómo limita el desarrollo los tipos de variación disponibles para la evolución?
• ¿Cómo puede el mismo genotipo producir diferentes formas en diferentes entornos?
• ¿Cómo moldean la restricción y la plasticidad juntas los resultados evolutivos?
• ¿Cómo afecta la estructura del desarrollo la capacidad de evolucionar?

Key concepts

• Restricción del desarrollo
• Plasticidad fenotípica (del desarrollo)
• Norma de reacción
• Polifenismo
• Evolvabilidad

Key theories

Sesgo del desarrollo en la evolución

Debido a que el desarrollo puede producir algunas variantes más fácilmente que otras, sesga la variación disponible para la selección, por lo que la estructura de los procesos de desarrollo ayuda a canalizar las direcciones y los límites de la evolución morfológica.

Mechanisms

Los procesos de desarrollo canalizan la variación de dos maneras. Las restricciones surgen cuando la arquitectura del desarrollo hace que ciertos fenotipos sean difíciles o imposibles de producir —por ejemplo, porque los procesos clave son interdependientes—, por lo que la variación se sesga hacia algunos resultados y se aleja de otros. La plasticidad surge cuando los programas de desarrollo son sensibles al medio ambiente, lo que permite que un solo genotipo produzca un rango de fenotipos descritos por una norma de reacción; en algunas especies, esto produce formas alternativas discretas (polifenismo) desencadenadas por señales ambientales. Juntas, la restricción y la plasticidad influyen en qué variantes están disponibles para la selección natural y, por lo tanto, moldean la evolvabilidad, la capacidad de los linajes para generar cambios adaptativos.

Clinical relevance

La interacción de la sensibilidad del desarrollo al medio ambiente y la restricción es relevante para cómo los factores ambientales durante el desarrollo afectan los rasgos posteriores, proporcionando contexto para los orígenes del desarrollo de la variación. Esta entrada es educativa y no una guía clínica.

History

Los debates de finales del siglo XX sobre cuánto el desarrollo restringe y canaliza la evolución, junto con el creciente estudio del desarrollo sensible al medio ambiente, llevaron la restricción y la plasticidad al centro de la biología evolutiva del desarrollo.

Key figures

• Stephen Jay Gould
• Mary Jane West-Eberhard

Seminal works

• gilbert2016
• carroll2005

Frequently asked questions

¿Qué es una restricción del desarrollo?

Es un límite impuesto por el funcionamiento del desarrollo sobre los tipos de formas corporales que se pueden producir, lo que sesga la variación disponible para la evolución.

¿Qué es la plasticidad del desarrollo?

Es la capacidad del mismo genotipo para desarrollarse en diferentes formas dependiendo de las condiciones ambientales, como la temperatura o la dieta, experimentadas durante el desarrollo.