La selección natural ayuda a quienes no son egoístas...

Cuando hablamos de la evolución y de la selección natural nos viene a la mente animales que compiten de la manera más agresiva posible por conseguir sobrevivir e imponerse. Podemos decir que es un comportamiento social egoista, y es fácil entender porque existe de forma tan generalizada entre los seres vivos. Si un individuo desarrolla una característica que le permite obtener de forma más eficiente los recursos dejará a otros con menor disponibilidad de alimento por ejemplo. Sólo los más aptos conseguirán reproducirse con mayor éxito y sus genes se mantendrán en la población. De este modo se eliminan taras genéticas en la especie y se acumulan características beneficiosas que permitirán adaptarse mejor al medio y perpetuarse frente a otros posibles competidores. En conclusión, un comportamiento que maximiza la supervivencia y el éxito reproductivo de un individuo es favorecido por la selección natural independientemente del daño que pueda ocasionar a otros individuos.

Desde esta perspectiva es difícil entender porque existen comportamientos "no egoístas". Existen animales que reducen su bienestar para incrementar el de otros individiduos de la población. A esto lo llamamos "altruismo". Un ejemplo es la ardilla de Belding que cuando observa un depredador emite un chillido para alertar al resto de su especie. Hay que tener en cuenta que la ardiilla que grita tiene más riesgo de ser capturada por el depredador al revelar su posición. Otro ejemplo sería el de la abejas donde las obreras son esteriles, y sirven y protegen a la abeja reina. ¿Cómo se ha mantenido el comportamiento altruista en la evolución sino favorece la supervivencia y el éxito reproductivo de aquellos individuos que se sacrifican? Esta pregunta es importante porque la aparición de un individuo que tiende a dar la vida por otros no se reproducirá con mucho éxito y además aumentará la posibilidad de que otros no altruistas se reproduzcan. Los genes altruistas tenderían a la desaparición.



Veamos entonces que posibles ventajas puede proveer este comportamiento. Podíamos pensar que un padre que se sacrifica por sus descendientes es algo bueno evolutivamente hablando. El padre, al proteger y a ayudar a sobrevivir a sus hijos (y por tanto, a reproducirse) permite conservar su información genética de un modo más eficiente que si no protegería a sus hijos que podrían morir más fácilmente. Sería un mecanismo que se tendería a conservar en la población porque confiere una ventaja natural sobre otros individuos que no la tienen ya que esto conseguiría aumentar el bienestar de los hijos maximizando su representación genética en la población. Sin embargo, podemos encontramos casos en los que los individuos se sacrifican por otros que no son su descendencia.

El biólogo William Hamilton propuso que un animal puede aumentar su representación genética en la próxima generación ayudando a parientes cercanos en vez de a su propia descendencia. Los hermanos tienen la mitad de los genes en común (ver Figura 1 y Figura 2) por lo que, de este modo, la selección natural puede favorecer aquellos comportamientos que ayudan a hermanos o a un progenitor para que pueda producir más hermanos. Esta idea se denominó como teoría de la eficacia inclusiva (inclusive fitness en inglés): el efecto total de un individuo perpetuando sus genes está en su propia descendencia y en la ayuda que proporciona a parientes cercanos con los que comparte gran cantidad de genes a tenerla.




Figura 1. Coeficiente de parentesco.

El padre tiene dos cromosomas homólogos (es decir, estructuras con genes del mismo tipo pero con diferente expresión como por ejemplo genes del color del pelo, pero uno expresa color negro y otro color rubio, por ejemplo). El hermano 1 ha heredado los genes "morados" del padre. El hermano 2 tiene un 50 % de probabilidades de heredar los mismos genes. Así, el coeficiente de parentesco entre dos hermanos es de 1/2 o de 0,5.



Figura 2. Genética de la descendencia
Los descendientes heredan el 50 % de los genes del padre y el 50 % de la madre.
---Sin recombinación genética (los genes de los cromosomas de los progenitores no se mezclan):
Los hermanos comparten alrededor del 50 % de los genes
---Con recombinación genética (los genes de los cromosomas de un mismo progenitor se mezclan y son heredados):
Los hermanos poseen alrededor del 50% de los genes en común.



Por tanto, según Hamilton encontramos tres variables en el acto altruista:
- El beneficio, B, que es el promedio de descendencia extra que permite el acto altruista al que lo recibe.
- El coste, C, es el promedio de descendencia de menos que pierde el que realiza el acto altruista.
- El coeficiente de parentesto, r, que es igual a la fracción promedio de genes que comparten los individuos implicados en el acto altruista.
La selección natural favorece el altruismo cuando el beneficio para el destinatario multiplicado por el coeficiente de parentesco supera el costo del altruista. Esta inecuacion es denominada la Regla de Hamilton.

                                                                  rB > C
                                                         Regla de Hamilton

Pongamos un ejemplo para que esto no sea tan abstracto. En la población humana el promedio de hijos que suelen tener los padres es de dos descendientes. Imaginemos que uno de una pareja de hermano está cerca de ahogarse en el mar por las fuertes olas y el otro hermano se dirige a arriesgar su vida por salvarlo. Apliquemos la Regla de Hamilton:
- Por un lado, si el hermano muere ahogado, su descendencia será de cero. Por tanto, si es salvado podrá ser padre de dos hijos, por lo que el beneficio es de dos (B = 2).
- Si los hermanos no son gemelos idénticos compartirán alrededor del 50 % de sus genes (ver Figura 1 y Figura 2). Por tanto, r = 0,5.
- Digamos que cuando hay bandera roja porque hay mucho viento y fuertes olas en el mar alrededor del 25 % de los que se atreven a adentrarse en él se ahogan. Así, si el hermano altruista muere ahogado también, el coste sería de dos descendendientes que podía haber tenido. Pero como en realidad es el 25 % de posibilidades de que ocurra esto, el coste será: C = 0,25 X 2 = 0,5.

rB = 0,5 X 2 = 1
C = 0,5
                               rB > C ??   Sí, ya que 1 > 0,5

Por tanto, se cumple la Regla de Hamilton y la selección natural actuará a favor del acto altruista de un hermano que arriesga su vida por salvar a otro. Como los parientes poseen muchos genes en común si se sacrifican por ayudarse entre ellos sus genes tenderán a perpetuarse. La selección natural que favorece el acto altruista aumentando el éxito reproductivo de los parientes se denomina selección por parentesco (kin selection, en inglés). No se trata del caso inicial que habiamos planteado de un animal que se sacrifica por otro cualquiera de su especie sino que hablamos de individuos que comparten gran parte de su información genética y esto permite que se perpetuen en el tiempo, mientras que el primer caso está desafavorecido.

La selección por parentesco se debilita a medida que aumenta la distancia hereditaria. Un tio y un sobrino poseen un r de 0,25 y un dos primos de primer orden un r de tan sólo 0,125. De este modo el termino rB de la Regla de Hamilton disminuye. Esto nos dice que la selección natural no favorecería arriesgar la vida por un primo en el ejemplo anterior, al menos que la probabilidad de morir fuera menor.

Un ejemplo de la selección por parentesto es el canibalismo de los sapos de espuelas (Scaphiopus bombifrons) que ha evolucionado para no comerse a sus parientes. Los renacuajos son omnívoros pero posteriormente se convierten en carnívoros y pueden comerse a los de su propia especie. Para evitar comerse a sus hermanos primero los mordisquean y así los distinguen por el sabor, soltándolos sin hacerles daño. Sólo cuando la necesidad es muy grande (cuando el coste es mayor que el beneficio total según la Regla de Hamilton) entonces no hay hermano ni altruismo que valga.

Bibliografía:
Campbell, Neil A. and Reece, Jane B. 2008. Animal behavior. En: Biology. Pearson. Eighth Edition. Paginas: 1138-1142