Deriva genética para niños
La deriva genética es un proceso importante en la evolución biológica. Imagina que los genes de una población son como una bolsa de canicas de diferentes colores. La deriva genética es cuando, por puro azar, la siguiente generación de canicas no tiene exactamente la misma proporción de colores que la generación anterior. Esto significa que la cantidad de ciertos tipos de genes (llamados alelos) puede cambiar de una generación a otra, no porque sean mejores o peores, sino simplemente por casualidad.
Este efecto es más notorio en poblaciones pequeñas. Si una población es muy grande, los cambios aleatorios tienden a equilibrarse. Pero en grupos pequeños, un evento al azar puede tener un gran impacto en la variedad de genes.
La deriva genética puede hacer que algunos alelos se vuelvan muy comunes o incluso que desaparezcan por completo de una población. Esto reduce la diversidad genética, es decir, la variedad de genes que tiene un grupo de seres vivos.
Contenido
¿Cómo funciona la deriva genética?
La deriva genética ocurre debido a un "error de muestreo" en la reproducción. Piensa que cada padre tiene dos copias de cada gen. Cuando tienen hijos, solo una de esas copias pasa a la descendencia, y cuál de ellas pasa es cuestión de suerte.
Por ejemplo, si una población tiene 100 individuos y la mitad tiene un alelo "A" y la otra mitad un alelo "a", en la siguiente generación, por puro azar, podría haber 51 individuos con "A" y 49 con "a", o viceversa. Estas pequeñas diferencias se acumulan con el tiempo.
¿Qué tan grande es el cambio por deriva genética?
La cantidad de cambio que produce la deriva genética depende de dos cosas:
- La frecuencia de los alelos: Si un alelo es muy común y otro muy raro, el cambio por deriva será menor. Si ambos alelos son igual de comunes, la deriva puede causar cambios más grandes.
- El tamaño de la población: Cuanto más pequeña sea la población, mayor será el efecto de la deriva genética. En una población muy pequeña, la pérdida o ganancia de unos pocos individuos con ciertos alelos puede cambiar mucho las frecuencias genéticas.
Por ejemplo, si tienes una población de solo 10 individuos, y por casualidad, 2 de ellos no tienen descendencia, los genes de esos 2 individuos se perderán. Si esos 2 individuos tenían un alelo raro, ese alelo podría desaparecer por completo de la población. En una población de 1000 individuos, la pérdida de 2 no tendría un impacto tan grande.
¿Qué es el tamaño efectivo de una población?
Aunque una población tenga muchos individuos, no todos ellos se reproducen y transmiten sus genes. El "tamaño efectivo" de una población se refiere al número de individuos que realmente contribuyen con sus genes a la siguiente generación.
Por ejemplo, si en una población hay 90 machos y 10 hembras, el número de individuos que se reproducen de forma efectiva es menor que el total. Esto hace que la deriva genética actúe como si la población fuera más pequeña de lo que realmente es.
¿Qué causa la deriva genética?
La deriva genética siempre se origina por el azar en la transmisión de genes, pero hay situaciones específicas que la hacen más evidente:
Recursos limitados
Si una población se reduce mucho durante varias generaciones porque no hay suficiente espacio, comida u otros recursos, su tamaño disminuye. Esto hace que la deriva genética tenga un efecto más fuerte.
Efecto fundador
Esto ocurre cuando un pequeño grupo de individuos se separa de una población grande y forma una nueva población en otro lugar. Aunque la nueva población crezca mucho, todos sus genes provienen de ese pequeño grupo inicial. Los genes que por casualidad estaban presentes en esos pocos "fundadores" tendrán una gran influencia en la composición genética de toda la nueva población.
Cuello de botella
Un "cuello de botella" sucede cuando una población sufre una reducción muy drástica en su tamaño, por ejemplo, debido a un desastre natural o una enfermedad. La población que sobrevive es muy pequeña y tiene menos variedad genética. Cuando la población se recupera y vuelve a crecer, la diversidad genética sigue siendo baja porque todos descienden de ese pequeño grupo que sobrevivió al "cuello de botella". Esto puede llevar a la pérdida de alelos menos comunes.
¿Qué efectos tiene la deriva genética?
La deriva genética tiene dos efectos principales en la composición genética de una población:
1. Cambia las frecuencias de los alelos: Como es un proceso aleatorio, las frecuencias de los alelos pueden subir o bajar sin un patrón fijo a lo largo del tiempo. 2. Reduce la variedad genética: La deriva puede hacer que un alelo se vuelva tan común que sea el único presente (se dice que se "fija"), o que desaparezca por completo de la población. Esto disminuye la diversidad de genes en el grupo.
Conclusión
Si la deriva genética fuera la única fuerza actuando, con el tiempo, las poblaciones tendrían solo un tipo de alelo para cada gen, perdiendo toda su diversidad. Sin embargo, otros procesos como las mutaciones (cambios en los genes) y la selección natural (donde los individuos mejor adaptados sobreviven y se reproducen más) también influyen. La deriva genética es especialmente importante en poblaciones pequeñas, donde el azar puede tener un gran impacto en la evolución.
Ejemplos de deriva genética
La deriva genética ha influido en muchas especies a lo largo de la historia:
- El elefante marino del norte sufrió una gran reducción en su población entre 1820 y 1880. Esto causó un "cuello de botella" genético. Hoy en día, estos animales tienen muy poca variedad genética.
- La gaviota argéntea muestra cómo la deriva genética puede ocurrir incluso en la misma especie en diferentes lugares. Las gaviotas de Cádiz pueden tener manchas, mientras que las de América son totalmente blancas. A medida que te mueves por el mundo, las características cambian gradualmente. Aunque son la misma especie, las gaviotas de los extremos (como las de Cádiz y las de América) son tan diferentes que no se reproducen entre sí.
- La tortuga Testudo hermanni también tiene una población con poca variedad genética, probablemente debido a un "cuello de botella" seguido de deriva genética en el pasado.
Analogía de las canicas en un tarro
Imagina un tarro con 20 canicas, 10 rojas y 10 azules. Cada canica representa un organismo en una población, y los colores representan dos alelos diferentes de un gen.
Para simular la siguiente generación, eliges una canica al azar del tarro original y pones una nueva canica del mismo color en un segundo tarro. Repites esto 20 veces hasta que el segundo tarro tenga 20 canicas.
Es muy probable que el segundo tarro no tenga exactamente 10 canicas rojas y 10 azules. Quizás tenga 11 rojas y 9 azules, o 9 rojas y 11 azules. Este cambio aleatorio en las proporciones de colores es como la deriva genética.
Si repites este proceso muchas veces, verás que el número de canicas rojas y azules en cada nueva generación fluctúa. A veces, un color aumenta, a veces disminuye.
En alguna generación, podrías tener la mala suerte de no elegir ninguna canica roja. Si esto sucede, el tarro de la nueva generación solo tendrá canicas azules. Esto significa que el alelo rojo se ha perdido para siempre en esa población, y el alelo azul se ha "fijado" (es el único que queda). En poblaciones pequeñas, esta "fijación" puede ocurrir muy rápido, en pocas generaciones.
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Galería de imágenes
Véase también
En inglés: Genetic drift Facts for Kids
- Motoo Kimura
- Teoría neutralista de la evolución molecular
- Deriva antigénica
- Teoría de la coalescencia
- Acervo génico
