Variabilidad Biológica BIOL.

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Biología

Es la propiedad que tienen los seres vivos de diferenciarse unos de otros. En cierto sentido, es un fenómeno opuesto al de la herencia. La variabilidad en el mundo biológico es muy elevada; sin incluir variaciones individuales de menor cuantía, hay probablemente algunos millones de formas distintas sólo en el reino animal, y su gran diversidad queda manifestada por el rango que presenta el tamaño: las formas de mayor tamaño son alrededor de 10 millones de veces más grandes que las más pequeñas. Junto a la diversidad de formas existe diversidad de funciones, de desarrollo y de hábitat. Si se agrupan los individuos con ciertos caracteres homólogos, los millones de formas distintas se pueden clasificar en un pequeño número de grupos fácilmente caracterizados. De este modo, todos los seres vivos pueden ser colocados en un sistema de clasificación que define con gran precisión el grado de similitud y, al contrario, el grado de diferencia (v. TAXONOMÍA).

Tipos de variabilidad. La variabilidad de los seres vivos puede considerarse tanto desde un punto de vista temporal como espacial. La diversidad en el tiempo incluye los cambios en el pasado histórico de un grupo de seres vivos. Estos cambios resultan de la acumulación de pequeñas diferencias; al mismo tiempo, algunas formas se extinguen, otras emergen y se diferencian de sus antecesoras y, entre ellas mismas, algunas convergen. El darwinismo admitía además la transformación en sentido progresivo de perfeccionamiento y de aumento de complejidad, pero esto no es cierto en todos los casos. Darwin (v.) basaba sus teorías en el trinomio variabilidad, selección, herencia.

Por diversidad espacial se entiende la distribución de los seres vivos en las áreas habitables de la tierra. Parece obvio que la diversidad biológica supone una adaptación a las diferencias ecológicas (v. ECOLOGÍA I). Se consideran los siguientes hechos: 1) Las formas diferentes representan modos distintos de vivir y, por tanto, ocupan nichos ecológicos diferentes (el nicho describe el modo de vida en un hábitat determinado). 2) En general, la flora y la fauna de un área geográfica extensa tiene muchas formas peculiares. 3) Como consecuencia de lo anterior, un género de vida determinado, presente en un área geográfica separada, puede ser explotado por formas procedentes de diferentes grupos taxonómicos.

Las diferencias que se aprecian entre individuos, que nunca son iguales, pueden ser de tipo continuo o discontinuo. Las primeras se manifiestan por pequeñas diferencias graduales, que permiten disponer los individuos examinados según una seriación continua. Se presentan en grados cuantitativos o cualitativos de los distintos caracteres, y se les llama también fluctuaciones. Las segundas, denominadas poliformas, anormales o indefinidas, aparecen repentinamente en uno o varios individuos aislados de una misma generación, incluso de una misma descendencia; casi siempre son cualitativas, y algunas veces cuantitativas. No dan curvas de variabilidad continua, sino que se distribuyen de un modo discontinuo. Así como se relaciona a Mendel (v.) con el estudio de la variación discontinua, a Darwin se le relaciona con la variabilidad continua, que consideraba como la más importante para la selección natural, Galton (v.) demostró que la variación continua podría ser hereditaria, pero fueron Yale, W. L. Johannsen y Nilson-Ehle los que sugirieron que los genes podrían tener efectos pequeños y aditivos que explicasen desde un punto de vista genético la variación continua (v. GENÉTICA I). La variabilidad continua es susceptible de estudio estadístico, ya que es el resultado de acciones independientes, que obran can intensidades análogas aunque variables y en direcciones opuestas. El estudio estadístico de la variación constituye uno de los objetivos más importantes de la Biometría (v.).

Si se realizase un estudio de la variabilidad de una población se observaría que ni es homogénea, ni se manifiesta desordenadamente. Los individuos de carácter intermedia son los más abundantes, en tanto que los de caracteres extremos, de intensidad mínima y máxima, son escasos. Se aprecia también que los individuos de la población tienden a agruparse simétricamente a ambos lados del carácter intermedio. Para el estudio estadístico de la población deben disponerse los individuos en clases, es decir, en grupos de amplitud elegida arbitrariamente. El número de individuos que corresponde a cada clase recibe el nombre de frecuencia; de este modo se obtienen unas tablas de frecuencias. Se consigue una visión más clara de la distribución de frecuencias representando gráficamente los datos. Para ello, en un sistema de coordenadas, se expresan en el eje de las abscisas las diferentes clases, y en el de las ordenadas, las frecuencias. Uniendo los extremos de las ordenadas de cada clase, se obtendría una línea poligonal, que llegaría a convertirse en curva continua si el número de clases y de individuos tiende a infinito. La curva tiene el aspecto de una sección de campana, que los estadísticos denominan curva de Gauss, curva de probabilidad o de errores, porque representa a cualquier fenómeno regido por la probabilidad y manifiesta la distribución de los errores cometidos al verificar cualquier determinación cuantitativa. Las medidas estadísticas más utilizadas en el estudio de la variación son: la media y la moda, que expresan la intensidad de manifestarse un carácter en una población, y la desviación típica, la varianza y el coeficiente de variabilidad porcentual, que indican la variabilidad de la misma.

Causas de la variabilidad. La variabilidad que exhiben los seres vivos se debe entre otras a las siguientes causas: 1) influencia del medio ambiente; 2) recombinación o formación de nuevas combinaciones de factores hereditarios que actúan. aditivamente, o por dominancia o recesidad y recombinación debida a la interacción entre genes o factores no alelomorfos (v. GENÉTICA); 3) influencia del citoplasma; 4) mutación (v.); y 5) interacción entre genotipo y medio ambiente. Aparte están las causas o causa que se halla en el mismo origen de las diversas especies.

Las primeras se han denominado también ecológicas. Son diferencias exhibidas por los individuos como consecuencia de la acción desigual de las condiciones que le rodean. Condiciones que pueden referirse a la alimentación, en el caso de los animales; naturaleza del terreno, respecto a las plantas; cantidad de luz y duración relativa del día y de la noche; grado de humedad atmosférica; temperatura, uno de los factores más importantes, con efectos muy diversos, según las especies. En general, estas variaciones son cuantitativas y sólo raramente cualitativas; se manifiesta con el carácter de variaciones continuas. El segundo grupo de causas ocupa la mayor parte de los tratados de Genética. Las variaciones producidas pueden ser cambios bruscos perfectamente definidos, de carácter cualitativo o cuantitativo. Otras veces, a pesar de estar originada la variación por una recombinación de genes, se presenta con la modalidad señalada para las variabilidades continuas; como ocurre cuando los caracteres están determinados por un gran número de genes que actúan aditivamente.

La influencia del citoplasma en la variabilidad ha sido estudiada especialmente en los organismos inferiores: bacterias, hongos, protozoos, etc. En los seres superiores está ligada al papel que tiene, en la diferenciación celular, el citoplasma del óvulo. La mutación es el proceso por el que un gen experimenta un cambio estructural. Por extensión, se considera como toda modificación en el genotipo o constitución genética de un individuo. Origina una variación discontinua en las poblaciones. En ocasiones, el medio y el genotipo no actúan independientemente, sino que estos últimos tienen diferente actividad según el ambiente en que se encuentre. Hay esta interacción cuando un genotipo A, p. ej., es superior al B, en el medio nº 1, pero inferior en el medio n° 2. La variación que ocasiona la interacción genotipo-ambiente es de tipo continuo y la mayor parte de las veces se incluye en la variación ecológica o ambiental.

La variabilidad que se observa en una población puede estar ocasionada por una o varias de las causas expuestas; más frecuentemente esto último. Interesa, desde el punto de vista del genetista y del mejorador, conocer la importancia de cada una de estas causas en la determinación de la variabilidad observada. Con este fin se suele utilizar el coeficiente de heredabilidad, que mide la proporción que, de la varianza total observada, se debe a factores genéticos; en sentido restringido, a genes aditivos. Es un cociente cuyo numerador es la varianza de causas genéticas, y el denominador la total que se ha obtenido en la población estadística.

V. t.: GENÉTICA; BIOMETRÍA; EVOLUCIÓN.

A. RODERO FRANGANILLO.

BIBL.: E. D. HANSON, Animal diversity, Londres 1964; H. D’ANCONA, Tratado de Zoología, I, Barcelona 1960; G. L. STEBBINS, Variation and Evolution in Plants, Nueva York 1950; G. W. SNEDECOR, Métodos estadísticos, 6 ed. México 1967; J. A. PETERS, Classic Papers on Genetics, Londres 1961.