SNAIL RAIN
Un juego mendeliano
Descubre la variación de la frecuencia alélica de varias generaciones al pasar por un hábitat determinado, donde el usuario actúa como depredador.
Un juego mendeliano
Descubre la variación de la frecuencia alélica de varias generaciones al pasar por un hábitat determinado, donde el usuario actúa como depredador.
Comprende el funcionamiento de la selección natural a través de
la herencia mendeliana, la influencia del hábitat y de los depredadores.
Conoce la actuación de las leyes de Mendel
Actúa como el depredador y modifica las generaciones.
Elige entre varios escenarios para notar la diferencia de variación según el entorno
La App GAMENDEL es un entorno de software de bolsillo para divulgar y educar sobre el funcionamiento de la selección natural, la herencia mendeliana y la influencia del hábitat y sus predadores sobre el genotipo de una población.
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El objeto del juego
SnailRain es un juego basado en la selección natural y las leyes de Mendel. El juego muestra una población de caracoles que se adapta mediante la selección natural. El hábitat en el que viven y su configuración genética condiciona la probabilidad de supervivencia ante el depredador, interpretado por el usuario, que elimina los caracoles con el dedo a medida que estos caen de arriba abajo con los distintos hábitats de fondo. El objetivo del juego es que el usuario experimente en un entorno simplificado el papel de la selección natural (mediante la depredación visual) de adaptar el color de las poblaciones al color de su hábitat: representando una simplificación de cómo podría evolucionar la coloración de camuflaje. El usuario, al tocar (alimentarse de) los caracoles que se desplazan (“llueven”) por su hábitat en cada generación, simula el proceso de captura de un depredador visual cualquiera. Supuestamente, los caracoles del mismo color que el fondo del hábitat deberían de ser más difíciles de identificar y capturar, pero el depredador-usuario puede desarrollar su propio criterio de captura y por lo tanto influenciar la evolución de distintas maneras. La situación de partida por defecto será 2 alelos a igual frecuencia, y la acción de la selección “natural” se simulará durante 3 generaciones. El usuario puede manipular el número de alelos (hasta 4) y su frecuencia, así como el número de generaciones que se simulan, o la velocidad de desplazamiento (a la que llueven) de los caracoles.
La molécula hereditaria y la herencia
La mayor parte de la información hereditaria de la mayoría de seres vivos está codificada en una molécula muy especial denominada acido desoxirribonucleico (ADN), que es una doble hélice de dos cadenas que se enfrentan de forma antiparalela. Cada cadena consta de una serie de unidades llamadas nucleótidos, formados por un azúcar (núcleo de la cadena), un grupo fosfato y una base nitrogenada (hay 4 tipos, abreviados como A, C, G y T), que permite unirse a la otra cadena antiparelela por uniones débiles de sus bases complementarias (A-T; G-C). La secuencia lineal de dichas bases (codificada en tripletes) contiene la información (genes) sobre las moléculas clave (proteínas) que forman parte de las células y de los tejidos en los animales pluricelulares.
La trasmisión hereditaria de la información codificada en los genes se produce mediante las leyes de la herencia, descubiertas inicialmente por Gregor Mendel. La mayoría de organismos pluricelulares se reproducen sexualmente, es decir, el organismo diploide típico (con 2 copias de su material hereditario) precisa, mediante un proceso complejo denominado MEIOSIS, dividir su material genético en dosis haploides localizadas en células especializadas llamadas gametos. Las dos copias de cada gen (que pueden ser o no idénticas) se distribuyen al azar, con similar probabilidad, en los gametos. La reproducción sexual es por lo tanto el proceso que incluye desde la formación de los gametos a su combinación durante la reproducción, típicamente también al azar, para formar los nuevos organismos diploides de la siguiente generación.
La herencia del color en caracoles con concha
En este juego asumimos el sistema más sencillo de herencia del color conocido en caracoles, una serie de alelos (variantes) del mismo gen, cada uno de los cuales es capaz de codificar un color diferente de la concha. Por ejemplo, el alelo castaño (C) sería el principal responsable de que la concha tuviese dicho color, al producir un pigmento que se introduce en la concha durante su formación. En nuestra especie hipotética podría haber hasta 3 alelos más (Oliva=O, amarillo=A y roja=R). Cuando el mismo caracol presenta dos alelos distintos del color (en organismos diploides), como castaño y rojo (CR), el ejemplar típicamente produce ambos tipos de pigmentos, aunque el color que expresa como adulto depende de la influencia de cada alelo durante el desarrollo. Hay alelos que son más influyentes (dominantes), de forma que en un ejemplar CR, el color del adulto se podría parecer más a un CC (castaño) que a un RR (rojo). En otros casos el heterocigoto muestra un color intermedio. En nuestro caracol hipotético asumimos la siguiente regla jerárquica de dominancia en la expresión del gen del color de concha: C>A>O>R. Un individuo heterocigoto CR producirá 2 tipos de gametos con igual probabilidad (½ cada uno). La herencia, en su formalización más simple, representa la combinación probabilística de los gametos producidos por los padres para formar a sus hijos. Por ejemplo, si se cruzan 2 caracoles heterocigotos CR, podrían dar lugar a descendientes con las siguientes combinaciones de alelos (genotipos) CC, CR y RR, con probabilidades respectivas de ¼, ½ y un ¼, aunque a nivel fenotípico (de los colores observados) esperaríamos ejemplares castaños (CC y CR) y rojos (RR). De igual forma se puede predecir la frecuencia esperada de combinaciones de alelos en la progenie para cualquier otro cruzamiento.
La selección natural
La selección natural es el principal mecanismo evolutivo en las poblaciones, y el único capaz de producir la adaptación (el desarrollo de rasgos que “encajen” estructural y funcionalmente con ciertas características del entorno, de forma que favorezcan la supervivencia y reproducción). La definición de este mecanismo es sencilla, si bien a menudo su contrastación empírica en la naturaleza no suele ser tan fácil. Para poder constatar la existencia de selección natural en una población determinada se tienen que cumplir las siguientes condiciones:
Si se dan estas 3 condiciones, los distintos caracteres biológicos pueden evolucionar por selección natural.
La adaptación
De forma simplificada, la adaptación es el cambio producido en un carácter por selección natural. En el contexto de nuestro escenario de evolución del camuflaje, sería el cambio de color que hace que la población se parezca más al color de su hábitat. En este juego se mide la respuesta a la selección mediante una gráfica que representa el cambio de frecuencia (o probabilidad) de 0 a 1 de cada alelo a lo largo de las generaciones.