La Deriva génica o (deriva genética) es una fuerza evolutiva que cambia el acervo genético entre generaciones sucesivas de una población. La deriva genética puede disminuir la frecuencia o eliminar cualquier alelo de la población, porque puede trabajar a favor o en contra de la selección natural.
Dos alelos para la recombinación. Cuando actúa en favor de la selección puede disminuir la frecuencia de alelos perjudiciales y alelos neutros que no le dan ventaja ni desventaja a la población. Pero cuando actúa en contra de la selección puede disminuir la frecuencia de un gen favorable que esté presente en una frecuencia baja.
La deriva génica modifica las frecuencias alélicas y produce cambios evolutivos por acontecimientos al azar, lo que da por resultado cambios en el acervo genético entre generaciones sucesivas de una población.
Cuando actúa esta fuerza evolutiva, un alelo puede eliminarse de la población por azar, independientemente de si es beneficioso, perjudicial o carente de ventaja o desventaja adaptativa. De este modo, la deriva genética reduce la variación genética dentro de una población.
Foto de fjcorado, Pixabay.
¿Cómo actúa la deriva genética?
La deriva genética funciona como una fuerza evolutiva al interactuar con la variación genética y la selección natural para producir cambios al azar en la frecuencia de los alelos de una generación a la siguiente. Pero la deriva génica no se presenta en poblaciones de tamaño grande o mediano, influye únicamente en el cambio evolutivo de poblaciones pequeñas, en la que produce un efecto evolutivo de importancia.
El tamaño de una población tiene efectos importantes en las frecuencias alélicas, porque los acontecimientos aleatorios tienden a causar cambios de magnitud relativamente mayor en una población pequeña. Si una población consta de sólo unos pocos individuos, un alelo que presente baja frecuencia en ella puede perderse por simple azar. Pero un acontecimiento de este tipo sería más improbable en una población grande.
Por ejemplo, considera dos poblaciones, una con 20 individuos y otra con 10 000. Si un alelo recesivo poco común tiene frecuencia de 10 %, entonces en la población grande habrá 1000 individuos que posean este alelo.
En la población pequeña con 20 individuos, si el alelo está, tendrá frecuencia del 10%, eso significa que sólo alrededor de dos individuos posee dicho alelo.
A partir de este ejercicio puedes ver que hay mayor probabilidad de que el alelo poco común se pierda en la población pequeña que en la grande; ya que podría suceder, por ejemplo, que los depredadores mataran a uno a ambos individuos que poseen el alelo no común en la población pequeña simplemente por casualidad. En cambio, si algunos individuos de la población grande son eliminados al azar antes de que dejen descendientes, el efecto en la frecuencia del alelo recesivo poco común será muy diferente. De hecho, no habrá ningún efecto.
La deriva génica opera sobre una pequeña población de conejos. A la tercera generación, el alelo b ha sido eliminado de la población solo mediante el azar.
Muchos genetistas y biólogos evolucionistas coinciden en que el cambio de frecuencias alélicas producidas al azar por deriva génica juega un papel muy importante en la evolución de las poblaciones pequeñas. Su importancia se ha demostrado en dos situaciones: el efecto fundador y el efecto cuello de botella en una población.
El efecto fundador es la forma de deriva génica que surge cuando una población pequeña se separa de una población mayor y unos pocos fundadores colonizan una nueva región. Por ejemplo, si unas cuantas tortugas se separan del resto pueden perderse durante la migración o ser arrastradas por una corriente, y este pequeño grupo llegaría a una nueva región en la que se establecerán.
imagen de qz10, Wikimedia Commons.
Ilustración simplificada del efecto fundador. La población original que consistía de la misma cantidad de individuos circulares y cuadrados, se divide en varias colonias. Cada colonia tiene una variedad aleatoria de individuos que no reflejan la diversidad genética de la población original, más grande. Estas pequeñas colonias serán susceptibles a los efectos de la deriva génica por varias generaciones.
Cuando uno o pocos individuos de una población grande establecen o fundan una colonia, llevarán consigo sólo una pequeña parte de la variación genética presente en la población original; de manera que los únicos alelos presentes entre sus descendientes serán los pocos que los colonizadores poseían. Como consecuencia de esto, las frecuencias alélicas en la población recién fundada suelen ser muy distintas de las que se observan en la población original, y conforme aumente de tamaño continuará teniendo una composición genética diferente del grupo originario.
En esta imagen se ejemplifica el efecto fundador; esto ocurre cuando una pequeña muestra de una población funda una nueva colonia en una isla inhabitada. Obsérvala con atención, ¿qué diferencias encuentras entre las dos poblaciones?
La variación genética de los individuos de la población fundadora (Bb,bb) es un parte de la variación genética presente en la población originaria (BB, Bb, bb). Y las frecuencias alélicas en la población fundadora son distintas de aquellas de la población originaria.
Otro ejemplo de efecto fundador:
La población de Finlandia es un ejemplo del efecto fundador. ¿Qué crees que observaron los genetistas que compararon el ADN de una muestra de finlandeses y una muestra de europeos de varios países?
Los genetistas que muestrearon el ADN de finlandeses y de la población europea en su conjunto descubrieron que los finlandeses tenían menos variación genética que otros europeos. Este hecho respalda la hipótesis de que los finlandeses descienden de un pequeño grupo de personas que se asentaron en ese territorio hace unos 4000 años y que, debido a factores geográficos y climáticos, permanecieron separados del resto de las sociedades europeas durante siglos.
¿Qué es el efecto cuello de botella?
Es la forma de deriva génica que se produce cuando una población queda reducida en muy pocos individuos por causas ajenas a la propia población, que tiene poco que ver con la selección natural. Por ejemplo, una población puede experimentar en forma periódica un rápido y considerable descenso en la cantidad de individuos debido a fluctuaciones ambientales, como agotamiento de alimento, el brote de alguna enfermedad o la cacería excesiva. En estos casos se dice que la población pasa por un cuello de botella, en el cual puede ocurrir deriva genética en la pequeña población de sobrevivientes. Cuando la población vuelve a aumentar de tamaño es muy posible encontrar una disminución en la variación genética de la población de sobrevivientes, y que las frecuencias de muchos alelos sean muy distintas de las que había en la población previa a la declinación.
También se plantea la hipótesis de que la variación genética de los guepardos se redujo de manera considerable por un cuello de botella que se presentó al final de la última glaciación, hace unos 10 000 años. En ese tiempo, el guepardo casi se extinguió debido, quizás, a la cacería excesiva por el ser humano. Los pocos sobrevivientes quedaron con variabilidad genética muy reducida y, como resultado, la población de guepardos actual presenta poca variación genética debido a la pérdida de alelos durante el cuello de botella.
Estudio de caso:
Un caso de deriva génica por efecto de cuello de botella es el que se presentó en el elefante marino de las costas de Baja California entre 1820 y 1880 fue cazado hasta casi la completa extinción. Se calcula que en 1890 quedaron tan solo unos 20 ejemplares. Esta población se protegió y después se recuperó, Actualmente la población sobrepasa los 30.000 individuos, descendientes de aquel pequeño grupo. Los estudios de sangre practicados en más de 100 cachorros demostraron que había habido una drástica pérdida de variabilidad en estos animales. Varios alelos se perdieron durante el cuello de botella.
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