Deriva genética

Parte de la serie de
Evolución biológica
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La deriva genética, también conocida como la deriva génica, la deriva alélica o efecto Sewall Wright[1] (por el biólogo Sewall Wright), es una fuerza evolutiva que actúa junto con la selección natural cambiando las frecuencias alélicas de las especies en el tiempo. Es un efecto estocástico que es consecuencia del muestreo aleatorio en la reproducción y de la pérdida de unos alelos por azar y no por selección natural. Se trata de un cambio aleatorio en la frecuencia de alelos de una generación a otra. Normalmente se da una pérdida de los alelos menos frecuentes y una fijación (frecuencia próxima al 100%) de los más frecuentes, resultando una disminución en la diversidad genética de la población.

Al igual que la selección natural, actúa sobre las poblaciones, alterando la frecuencia de los alelos (frecuencia alélica) y la predominancia de los caracteres sobre los miembros de una población, y cambiando la diversidad genética del grupo. Los efectos de la deriva se acentúan en poblaciones de tamaño pequeño (como puede ocurrir en el efecto de cuello de botella o el efecto fundador), y resultan en cambios que no son necesariamente adaptativos.

La deriva genética tiende a formar una población homocigótica, es decir tiende a eliminar los genotipos heterocigóticos. Además, ya que en cada población pueden ser distintos los alelos que se pierden y se fijan, la deriva hace que dos o más poblaciones de la misma especie tiendan a diferenciarse genéticamente.

La frecuencia de un gen puede cambiar de una generación a otra gracias a lo que se llaman errores de muestreo, ya que de todos los genes de la población sólo una pequeñísima fracción pasará a la siguiente.

El error de muestreo se produce cuando los gametos se unen para producir la progenie. Muchos organismos producen un número grande de gametos pero, cuando el tamaño de la población es pequeño, un número limitado de gametos se une para producir los individuos de la generación siguiente. El azar influye en que alelos están presentes en esta muestra limitada y, de esta manera, el error de muestreo puede conducir a la deriva genética o cambios en las frecuencias alélicas. Dado que las desviaciones de las proporciones esperadas son aleatorias la dirección del cambio es imprevisible. No obstante, podemos predecir la magnitud de los cambios.

Magnitud de la deriva genética

La cantidad de deriva genética puede estimarse a partir de la varianza en la frecuencia alélica. Suponga que observamos un número grande de poblaciones separadas, cada una con individuos N y frecuencias alélicas de p y q. Después de una generación de apareamiento al azar la deriva genética expresada en términos de la varianza en la frecuencia alélicas entre las poblaciones (sp2) será:

La cantidad de cambio que resulta de la deriva genética es determinada por dos parámetros: las frecuencias alélicas (p y q) y el tamaño de la población (N). La deriva genética será máxima cuando p y q sean iguales.

Ejemplo: suponga que una población consiste en 50 individuos. Cuando las frecuencias alélicas sean iguales (p = q = 0,5), la varianza en la frecuencia alélica (sp2) será (0,5 . 0,5)/(2 . 50) = 0,0025. En contraposición, cuando p = 0,9 y q = 0,1, la varianza en la frecuencia alélicas sólo será de 0,0009. Así mismo la deriva genética será más alta cuando el tamaño de la población sea pequeño. Si p =q = 0,5, pero el tamaño de la población es sólo 10 en lugar de 50, entonces la varianza en la frecuencia alélicas se vuelve de (0,5 . 0,5)/(2 . 10) = 0,0125, lo que es cinco veces mayor que cuando el tamaño de la población era de 50.

Esta divergencia de poblaciones mediante la deriva genética se ilustra bien con los resultados de un experimento llevado a cabo por Peter Buri en la mosca de la fruta. Buri examinó la frecuencia de dos alelos (bw75 y bw), ambos con frecuencia 0,5, que afectan al color de ojos de Drosophila en 107 poblaciones replicadas en 19 generaciones. El resultado de la deriva genética fue que las frecuencias alélicas en poblaciones diferentes divergieron y a menudo se volvieron fijas para un alelo o para el otro.

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