Fuerzas Moldeadoras De La Diversidad

Migración

Migración O Flujo Génico

La mutación no es el único mecanismo de introducción de nuevos genes a una población, ya que ésta puede recibir alelos por migración o flujo génico.

La migración al igual que la mutación, cambia las frecuencias de los genes introduciendo o eliminando alelos.

Cambios En Las Frecuencias De Los Genes Si dos poblaciones difieren en las frecuencias de los

alelos de algunos de sus genes, el intercambio de individuos entre las poblaciones producirá un cambio en las frecuencias de los genes en cada una de las poblaciones.

Migraciones Humanas

Durante la expansión neolítica, las migraciones humanas determinaron significativamente el tipo y la cantidad de variación genética de nuestra especie.

Flujo genético

En sentido genético, la migración implica que los organismos (o sus gametos o semillas) que van de un lugar a otro se entrecrucen con individuos de la población a la que llegan.

Doble Efecto

Si la migración es recurrente, las poblaciones tenderán a homogenizarse, reduciéndose las diferencias entre ellas.

La migración puede ser fuente de variación poblacional; Empero, mientras ésta se presente en las poblaciones, se evitará el proceso de especiación.

Migración Y Equilibrio

Emigrantes (m) que representan 2% de la población mezcla resultante (m = 0.02)

Los antiguos residentes o nativos (1-m) de la población mezclada

Migración Y Equilibrio

La frecuencia del alelo a después de una generación será la media ponderada de las frecuencias iniciales de las poblaciones 1 y 2.

q1= mQ + (1-m)q0

q1= q0 + m(Q – q0)

Migración Y Equilibrio

Si tenemos que q0=O.1 y p0=0.9, Q=0.87 y P=0.13, y m=0.02 en la población mezclada, después de una generación tendremos:

q1= 0.1 + 0.02(0.87 – 0.1)= 0.1154

Cambios En Las Frecuencias De Los Genes La migración puede alterar el equilibrio

Hardy-Weinberg y este cambio será más significativo cuanto mayor sea la diferencia entre las frecuencias de la población receptora y la emigrante.

También será importante el cambio si la tasa de migración (m) es muy alta.

Mezcla Racial

Este modelo de migración se puede utilizar para calcular el efecto de la mezcla racial después de varias generaciones de migración recurrente. Tras ngeneraciones de migración, cuando la frecuencia génica de la población nativa o híbrida se ha transformado en qn se puede calcular que la relación entre estos factores será:

qn–Q=(1-m)n(q0-Q) ó

(1-m)n=qn–Q/q0–Q

Negros Y Blancos

grupos sanguíneos Rh (alelo R0)

Población afroamericana (qn)

Población blanca (Q)

Población del Este de África (q0)

Determinar la proporción de intercambio genético o mezcla racial (m)

q0=0.630qn=0.446Q=0.028

Mezcla racial

Considerando que la introducción de negros en las colonias norteamericanas se inició hace 300 años (n=10).

(1-m)10=q10–Q/q0–Q=0.446-0.028/0.630-0.028=0.694

1-m=10√0.694=0.964m=1-0.964=0.036

Esto significa que el 3.6% de los genes de la población afro-

americana es de origen blanco Estudios más recientes han calculado que la población negra

norteamericana es 70-80% africana y 20-30% europea

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Deriva Génica

Poblaciones Infinitamente Grandes

En una población infinitamente grande, cada generación produciría una enorme cantidad de gametos, pues cuanto más grande fuera la muestra, mayor sería la probabilidad de que las frecuencias alélicas de la descendencia representaran fielmente las de la generación anterior.

Poblaciones Finitas

Sin embargo, las poblaciones constan de un número finito de individuos, por lo que de todos los genes de la población, sólo una pequeñísima fracción pasará a la siguiente generación.

Errores De Muestreo

En cada generación se produce un sorteo de genes durante la transmisión de gametos de los padres a los hijos.

En los organismos diploides, los gametos portan sólo uno de los dos alelos de cada gen

El que un gameto lleve un alelo u otro es una cuestión de azar semejante a obtener “águila” o “sol” al lanzar una moneda al aire,

En una muestra pequeña, se pueden presentar los llamados errores de muestreo.

Tamaño Efectivo

Cuanto mayor sea el tamaño eficaz o efectivo de una población, menor será la diferencia entre las frecuencias de una generación y otra.

El tamaño efectivo de la población se define por aquellos individuos que dejan descendientes, que en el caso de casi todos los organismos puede ser un número mucho menor que el total de individuos,

Sólo los individuos reproductores transmiten sus genes a la siguiente generación.

Cambios En Las Frecuencias Génicas En una población diploide de 50 individuos

(N=50), para un gen con dos alelos, A y a, se tendrán 2N=100 alelos. Si p=q=0.5 entonces habrá 50 alelos de cada tipo. Cuando estos individuos formen la siguiente generación, es tan improbable que la nueva generación tenga los mismos 50 alelos A y 50 a, como tirar una moneda 100 veces y obtener exactamente 50 águilas y 50 soles.

Cambios En Las Frecuencias Génicas Lo más factible es que la frecuencia de a en

la siguiente generación pueda ser de 0.505 ó de 0.493.

En la segunda generación habrá otro error de muestreo, que ahora trabaja sobre la nueva frecuencia génica, así que la frecuencia de apuede llegar de 0.505 hasta 0.511 ó bajar a 0.498.

Cambios En Las Frecuencias Génicas El grado de fluctuación aleatoria puede

medirse matemáticamente utilizando la desviación estándar de una proporción σ = √pq/N, donde p y q son las frecuencias génicas y N el número de alelos en la muestra poblacional.

Para progenitores diploides σ es igual a√pq/2N, donde N indica el número de progenitores.

Cambios En Las Frecuencias Génicas Por ejemplo, si comenzamos con una

población diploide donde p=q=0.5 y N= 5000 entonces σ = √(0.5)(0.5)/10000= √0.000025 = 0.005.

Los valores de esta población oscilarán entre 0.5 ± 0.005. Pero en el otro extremo una población fundadora de una pareja se producirá una desviación estándar de σ = √(0.5)(0.5)/4 = √0.0625 = 0.25; es decir, los valores de las frecuencias génicas oscilarán entre 0.5 ± 0.25 (entre 0.25 y 0.75).

Deriva Génica

Este proceso de fluctuación aleatoria puede continuar de generación en generación, sin que ninguna fuerza empuje a la frecuencia a retornar a su valor original, de tal forma que en cada generación se espera una fluctuación al azar de las frecuencias génicas en las poblaciones o deriva genética.

Fija Al Azar Un Alelo

Si durante este proceso uno de los alelos no se transmite a la siguiente generación, entonces se habrá perdido para siempre. Una de las consecuencias de la deriva génica es la tendencia a la homocigosis, que terminará por fijar -al azar- uno de los alelos (p=1 óq=1)1, reduciendo la diversidad, puesto que el alelo perdido sólo se podrá recuperar por mutación o inmigración.

Tiende a La Homocigosis

Si no hubiera otros procesos de cambio evolutivo, tales como la mutación, la migración y la selección natural, al final las poblaciones llegarían a tener un solo alelo de cada gen, aunque se tardasen muchas generaciones en llegar a ello.

Tiende a La Homocigosis

Tarde o temprano, uno u otro alelo sería eliminado por la deriva genética sin posibilidad de reaparecer por mutación o migración.

Recuperar Genes

Debido a la mutación o migración, los alelos desaparecidos de una población pueden reaparecer de nuevo y gracias a la selección natural, la deriva genética no tiene consecuencias importantes en la evolución de las especies, excepto en poblaciones de pocos individuos.

Efecto Fundador

Una situación extrema de deriva genética es lo que Ernst Mayr ha llamado efecto fundador o principio de fundador, el cual se da cuando una población pequeña se separa de otra más grande, llevándose una muestra al azar del acervo genético original.

Efecto Fundador

Probablemente el efecto fundador sea responsable de la baja frecuencia del grupo sanguíneo B entre las poblaciones de indios de América, cuyos antecesores llegaron en números pequeños a través del estrecho de Behring.

Dunkers Y Amish

Ejemplos más recientes se pueden ver en grupos religiosos aislados, como los Dunkers y los Amish de Norteamérica;

Fueron fundadas por pequeños grupos de emigrantes, procedentes de Europa Central

El resultado es que, por ejemplo, sus frecuencias en los grupos sanguíneos son totalmente diferentes a las de las poblaciones de Europa y Norteamérica.

Cuello De Botella

Variaciones aleatorias en las frecuencias alélicas similares a las debidas al efecto fundador tienen lugar cuando las poblaciones pasan a través de un cuello de botella.

También En El Hombre

Este fenómeno parece ocurrir con el ser humano y alguno de sus antecesores: por ejemplo, la variabilidad genética de la que gozamos es tan increíblemente pequeña en comparación con la de gorilas y chimpancés, que hace pensar que en algún momento de nuestra evolución, el número de individuos se vio reducido tan drásticamente que las frecuencias alélicas cambiaron radicalmente por perderse una buena parte del patrimonio genético original.

Programas Conservacionistas

Este cuello de botella también puede ocurrir en el rescate de especies en peligro de extinción por parte de los programas conservacionistas.