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3.S: Introducción al movimiento browniano (resumen) - Biología


En este capítulo, presenté el movimiento browniano como modelo de evolución de rasgos. En otras palabras, probar un modelo de movimiento browniano con sus datos no le dice nada sobre si el rasgo está o no bajo selección.

Hay una característica general de todos los modelos que evolucionan de forma browniana: implican la acción de un gran número de "fuerzas" muy pequeñas que empujan a los personajes. Independientemente de la distribución particular de estos pequeños efectos o incluso de sus causas, si suma suficientes, obtendrá una distribución normal de los resultados y, a veces, podrá modelar este proceso utilizando el movimiento browniano. La principal restricción podría ser la naturaleza ilimitada del movimiento browniano: se espera que las especies se vuelvan cada vez más diferentes a lo largo del tiempo, sin ningún límite, lo que debe ser poco realista en escalas de tiempo muy largas. Trataremos este tema en capítulos posteriores.

En resumen, el movimiento browniano es matemáticamente manejable y tiene propiedades estadísticas convenientes. También hay algunas circunstancias bajo las cuales uno esperaría que los rasgos evolucionen bajo un modelo browniano. Sin embargo, como veremos más adelante en el libro, uno debería ver el movimiento browniano como una suposición que podría no ser válida para conjuntos de datos reales.

1: De manera más formal, la pelota se moverá en un movimiento browniano bidimensional, que describe el movimiento tanto a lo largo como a lo largo de las filas del estadio. Pero si considera solo el movimiento en una dirección, digamos, la distancia de la pelota desde el campo, entonces este es un proceso de movimiento browniano unidimensional simple como se describe aquí.

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2: El tamaño de población efectivo de la varianza es el tamaño de población efectivo de una población modelo con apareamiento aleatorio, sin subestructura y tamaño de población constante que tendría propiedades genéticas cuantitativas iguales a nuestra población real. Todo esto está un poco más allá del alcance de este libro (pero vea Templeton 2006). Pero escribiendo nortemi en lugar de norte nos permite desarrollar el modelo sin preocuparnos por todas las suposiciones adicionales que tendríamos que hacer sobre cómo se aparean los individuos y cómo se distribuyen las poblaciones en el tiempo y el espacio.

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3: En este libro, normalmente consideraremos la variación entre especies en lugar de poblaciones. Sin embargo, también asumiremos siempre que las especies están formadas por una población, por lo que podemos aplicar las mismas ecuaciones matemáticas a todas las especies en un árbol filogenético.

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4: En algunos casos en la literatura, la magnitud del cambio de rasgos se expresa en desviaciones estándar fenotípicas dentro de la población, $ sqrt { sigma_w ^ 2} $, por generación (Estes y Arnold 2007; por ejemplo, Harmon et al. 2010) . En ese caso, dado que dividir una desviación normal aleatoria por X es equivalente a dividir su varianza por X2, tenemos σ2 = h2/nortemi.

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Referencias

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Hansen, T. F. y E. P. Martins. 1996. Traducción entre proceso microevolutivo y patrones macroevolutivos: La estructura de correlación de datos interespecíficos. Evolution 50: 1404-1417.

Harmon, L. J., J. B. Losos, T. Jonathan Davies, R. G. Gillespie, J. L. Gittleman, W. Bryan Jennings, K. H. Kozak, M. A. McPeek, F. Moreno-Roark, T. Near y otros. 2010. Los primeros estallidos de evolución del tamaño y la forma del cuerpo son raros en los datos comparativos. Evolution 64: 2385-2396.

Hedges, B. S. y S. Kumar. 2009. El árbol del tiempo de la vida. Prensa de la Universidad de Oxford, Oxford.

Lande, R. 1976. Selección natural y deriva genética aleatoria en la evolución fenotípica. Evolución 30: 314–334.

Lande, R. 1979. Análisis genético cuantitativo de la evolución multivariante, aplicado al cerebro: alometría del tamaño corporal. Evolución 33: 402–416.

Lande, R. 1980. Dimorfismo sexual, selección sexual y adaptación en caracteres poligénicos. Evolución 34: 292-305.

Lynch, M. y W. Hill. 1986. Evolución fenotípica por mutación neutra. Evolución 40: 915–935.

Lynch, M. y B. Walsh. 1998. Genética y análisis de rasgos cuantitativos. Sinauer Sunderland, MA.

Slater, G. J., L. Harmon y M. E. Alfaro. 2012. La integración de fósiles con filogenias moleculares mejora la inferencia de la evolución de los rasgos. Evolution 66: 3931–3944. Blackwell Publishing Inc.

Templeton, A. R. 2006. Genética de poblaciones y teoría microevolutiva. John Wiley e hijos.

Turelli, M. 1984. Variación genética hereditaria a través del equilibrio de selección de mutaciones: la zeta de Lerch se encuentra con la cerda abdominal. Theor. Popul. Biol. 25: 138-193.


Ver el vídeo: El movimiento Browniano: un paradigma de la materia blanda y la biología.. (Enero 2022).