Fisiología evolutiva

A menudo se presume que la selección natural y sexual actúa más directamente en el comportamiento (por ejemplo, lo que un animal elige hacer cuando se enfrenta a un depredador), que se expresa dentro de los límites establecidos por las capacidades de desempeño de todo el organismo (por ejemplo, qué tan rápido puede correr) que están determinados por rasgos subordinados (por ejemplo, composición de tipo de fibra muscular). Una debilidad de este modelo conceptual y operacional es la ausencia de un reconocimiento explícito de los rasgos del lugar de la historia de la vida.
Fisiología
Ramas
Relacionados
  • Fisiología comparada
  • Ecofisiología
  • Electrofisiología
  • Fisiología evolutiva
  • Fisiología clínica
  • Fisiología molecular
  • Neurofisiología
    • [editar datos en Wikidata]

    La fisiología evolutiva es el estudio de la evolución fisiológica, es decir, la forma en que las características funcionales de los individuos en una población de organismos han respondido a la selección entre múltiples generaciones durante la historia de la población.[1]​

    Es una subdisciplina de fisiología y biología evolutiva. Los profesionales en este campo provienen de una variedad de antecedentes, incluyendo fisiología, biología evolutiva, ecología y genética.

    En consecuencia, la gama de fenotipos estudiados por los fisiólogos evolutivos es amplia, e incluye historia de vida, comportamiento, rendimiento de todo el organismo,[2]​[3]​ morfología funcional, biomecánica, anatomía, fisiología clásica, endocrinología, bioquímica y evolución molecular. Está estrechamente relacionado con la fisiología comparada y la fisiología ambiental, y sus hallazgos son una preocupación importante de la medicina evolutiva. Una definición que se ha ofrecido es:

    ...el estudio de las bases fisiológicas de la condición física, es decir, la evolución correlacionada (incluidas las limitaciones y las concesiones) de la forma y función fisiológicas asociadas con el medio ambiente, la dieta, la homeostasis, el manejo de la energía, la longevidad y la mortalidad y características de la historia de vida.[4]​

    Historia

    Como su nombre lo indica, la fisiología evolutiva es el producto de dos disciplinas científicas distintas. Según Garland y Carter,[1]​ la fisiología evolutiva surgió a fines de la década de 1970, luego de los debates sobre el estado metabólico y termorregulador de los dinosaurios (ver fisiología de los dinosaurios) y reptiles parecidos a los mamíferos.

    Este período fue seguido por intentos a principios de la década de 1980 de integrar la genética cuantitativa en la biología evolutiva, que tuvo efectos de desbordamiento en otros campos, como la ecología del comportamiento y la ecofisiología. A mediados y finales de los años 80, los métodos comparativos filogenéticos comenzaron a ser populares en muchos campos, incluida la ecología fisiológica y la fisiología comparada. Un volumen de 1987 titulado "Nuevas direcciones en la fisiología ecológica" [5]​ tenía poca ecología[6]​ pero un énfasis considerable en los temas evolutivos. Generó un vigoroso debate y, en pocos años, la Fundación Nacional de Ciencia había desarrollado un panel titulado Fisiología ecológica y evolutiva .

    Poco después, los experimentos de selección y la evolución experimental se hicieron cada vez más comunes en la fisiología evolutiva. La macrofisiología ha surgido como una subdisciplina, en la cual los profesionales intentan identificar patrones a gran escala en rasgos fisiológicos (por ejemplo, patrones de covariación con latitud) y sus implicaciones ecológicas.[7]​[8]​[9]​

    Más recientemente, la importancia de una fusión de la biología evolutiva y la fisiología se ha discutido desde la perspectiva de los análisis funcionales, la epigenética y una síntesis evolutiva extendida.[10]​ El crecimiento de la fisiología evolutiva también se refleja en la aparición de subdisciplinas, como la endocrinología evolutiva,[11]​[12]​ que aborda preguntas híbridas como "¿Cuáles son los mecanismos endocrinos más comunes que responden a la selección en función del comportamiento o rasgos de la historia de vida?" [13]​

    Propiedades emergentes

    Como una disciplina científica híbrida, la fisiología evolutiva proporciona algunas perspectivas únicas. Por ejemplo, una comprensión de los mecanismos fisiológicos puede ayudar a determinar si un patrón particular de variación fenotípica o covariación (como una relación alométrica) representa lo que posiblemente podría existir o solo lo que la selección ha permitido.[1]​ De manera similar, un conocimiento profundo de los mecanismos fisiológicos puede mejorar en gran medida la comprensión de las posibles razones de las correlaciones y restricciones evolutivas que lo que es posible para muchos de los rasgos típicamente estudiados por los biólogos evolutivos (como la morfología).

    Áreas de investigación

    Las áreas importantes de la investigación actual incluyen:

    Técnicas

    Financiación y sociedades

    En los Estados Unidos, la investigación en fisiología evolutiva es financiada principalmente por la National Science Foundation. Una serie de sociedades científicas presentan secciones que abarcan la fisiología evolutiva, que incluyen:

    Algunas revistas que frecuentemente publican artículos sobre fisiología evolutiva

    Véase también

    Referencias

    1. ↑ a b c d e Garland, T., Jr.; P. A. Carter (1994). «Evolutionary physiology». Annual Review of Physiology 56: 579-621. PMID 8010752. doi:10.1146/annurev.ph.56.030194.003051. Archivado desde el original el 12 de abril de 2021. Consultado el 15 de febrero de 2019. 
    2. ↑ Arnold, S. J. (1983). «Morphology, performance and fitness». American Zoologist 23 (2): 347-361. doi:10.1093/icb/23.2.347. 
    3. ↑ Careau, V. C.; T. Garland, Jr. (2012). «Performance, personality, and energetics: correlation, causation, and mechanism». Physiological and Biochemical Zoology 85 (6): 543-571. PMID 23099454. doi:10.1086/666970. Archivado desde el original el 18 de mayo de 2018. Consultado el 15 de febrero de 2019. 
    4. ↑ Lovegrove, B. G. (2006). «The power of fitness in mammals: perceptions from the African slipstream». Physiological and Biochemical Zoology 79 (2): 224-236. PMID 16555182. doi:10.1086/499994. 
    5. ↑ Feder, M. E., ed. (1987). New directions in ecological physiology. New York: Cambridge Univ. Press. ISBN 978-0-521-34938-3. 
    6. ↑ Kingsolver, J. G (1988). «Evolutionary physiology: Where's the ecology? A review of New Directions in Ecological physiology, Feder et al. 1987». Ecology 69 (5): 1645-1646. doi:10.2307/1941674. 
    7. ↑ Chown, S. L.; K. J. Gaston; D. Robinson (2004). «Macrophysiology: large-scale patterns in physiological traits and their ecological implications». Functional Ecology 18 (2): 159-167. doi:10.1111/j.0269-8463.2004.00825.x. 
    8. ↑ Gaston, K. J.; Chown, S. L.; Calosi, P.; Bernardo, J.; Bilton, D. T.; Clarke, A.; Clusella-Trullas, S.; Ghalambor, C. K. et al. (2009). «Macrophysiology: a conceptual reunification». The American Naturalist 174 (5): 595-612. PMID 19788354. doi:10.1086/605982. 
    9. ↑ Chown, S. L.; Gaston, K. J. (2015). «Macrophysiology - progress and prospects». Functional Ecology 30 (3): 330-344. doi:10.1111/1365-2435.12510. 
    10. ↑ Noble, D.; Jablonka, E.; Joyner, M. J.; Müller, G. B.; Omholt, S. W. (2014). «Evolution evolves: physiology returns to centre stage». The Journal of Physiology 592 (11): 2237-2244. PMC 4048083. PMID 24882808. doi:10.1113/jphysiol.2014.273151. 
    11. ↑ Zera, A. J.; Harshman, L. G.; Williams, T. D. (2007). «Evolutionary endocrinology: the developing synthesis between endocrinology and evolutionary genetics». Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 38: 793-817. doi:10.1146/annurev.ecolsys.38.091206.095615. 
    12. ↑ Cox, R. M.; McGlothlin, J. W.; Bonier, F. (2016). «Hormones as mediators of phenotypic and genetic integration: an evolutionary genetics approach». Integrative and Comparative Biology 56 (2): 126-137. PMID 27252188. doi:10.1093/icb/icw033. 
    13. ↑ Garland Jr, T.; Zhao, M.; Saltzman, W. (2016). «Hormones and the evolution of complex traits: insights from artificial selection on behavior». Integrative and Comparative Biology 56 (2): 207-224. PMC 5964798. PMID 27252193. doi:10.1093/icb/icw040. 
    14. ↑ Garland, T., Jr.; S. C. Adolph (1991). «Physiological differentiation of vertebrate populations». Annual Review of Ecology and Systematics 22: 193-228. doi:10.1146/annurev.ecolsys.22.1.193. 
    15. ↑ Kelly, S. A.; T. Panhuis; A. Stoehr (2012). Phenotypic plasticity: molecular mechanisms and adaptive significance 2. pp. 1417-1439. ISBN 9780470650714. doi:10.1002/cphy.c110008. 
    16. ↑ Bennett, A. F.; R. E. Lenski (1999). «Experimental evolution and its role in evolutionary physiology». American Zoologist 39 (2): 346-362. doi:10.1093/icb/39.2.346. 
    17. ↑ Irschick, D. J.; J. J. Meyers; J. F. Husak; J.-F. Le Galliard (2008). «How does selection operate on whole-organism functional performance capacities? A review and synthesis». Evolutionary Ecology Research 10: 177-196. ISSN 0003-1569. Archivado desde el original el 9 de junio de 2011. Consultado el 15 de febrero de 2019. 
    18. ↑ Garland, T., Jr.; A. F. Bennett; E. L. Rezende (2005). «Phylogenetic approaches in comparative physiology». Journal of Experimental Biology 208 (Pt 16): 3015-3035. PMID 16081601. doi:10.1242/jeb.01745. 

    Enlaces externos