La deriva genética es un efecto aleatorio en las poblaciones biológicas. Su efecto es eliminar la variación genética de una población de organismos vivos.
En las poblaciones naturales hay una serie de fuerzas que actúan. Hay fuerzas que añaden variación heredable a la población, como la mutación y la recombinación. También hay factores que eliminan la variación de la población, y la deriva es uno de ellos.
Mecanismo y por qué ocurre
La deriva genética es el cambio aleatorio en las frecuencias de los alelos de una generación a otra causado por el muestreo finito de gametos en una población. En términos sencillos, cuando solo un número limitado de individuos contribuye a la progenie, ciertas variantes pueden transmitirse por casualidad más que otras, independientemente de si confieren ventaja o desventaja. Por eso la deriva es aleatoria con respecto a la selección natural.
- Efecto del tamaño poblacional: la deriva es más intensa en poblaciones pequeñas. Cuanto menor es el número de individuos reproductores (o el tamaño efectivo de población, Ne), mayor es la fluctuación aleatoria de las frecuencias alélicas.
- Efecto fundador: cuando un pequeño grupo se separa para formar una nueva población, las frecuencias alélicas de los fundadores pueden diferir mucho de la población original, reduciendo la variación.
- Cuello de botella: una reducción drástica y temporal del número de individuos (por ejemplo, por una catástrofe) puede eliminar alelos al azar y reducir la diversidad genética de forma duradera.
Consecuencias principales
- Pérdida de alelos: alelos raros tienden a perderse más fácilmente por azar.
- Fijación de alelos: un alelo puede llegar a frequency 1 (fijarse) por azar; la probabilidad de fijación de un alelo neutro es igual a su frecuencia inicial.
- Reducción de heterocigosidad: la diversidad dentro de la población disminuye con el tiempo; aproximadamente la heterocigosidad esperada decae según H_t ≈ H_0 (1 − 1/(2Ne))^t.
- Aumento de la diferenciación entre poblaciones: poblaciones separadas pueden divergir genéticamente solo por efecto del azar, lo que aumenta estadísticas como FST.
- Interacción con la selección: en poblaciones pequeñas la deriva puede desplazar o enmascarar la acción de la selección, permitiendo que alelos ligeramente perjudiciales persistan o que alelos beneficiosos se pierdan por azar.
Conceptos y cálculos útiles
- Tamaño efectivo (Ne): número idealizado que determina la fuerza de la deriva; suele ser menor que el número censal de individuos.
- Probabilidad de fijación de un alelo neutro: igual a su frecuencia inicial p.
- Tiempo esperado hasta fijación: para alelos neutrales, el tiempo típico hasta fijación o pérdida es del orden de 4Ne generaciones (dependiendo del modelo y de la frecuencia inicial).
Ejemplos y relevancia práctica
Casos clásicos incluyen poblaciones que han pasado por cuellos de botella o fundadores (por ejemplo, algunas poblaciones insulares o especies sometidas a fuertes reducciones demográficas) y poblaciones muy pequeñas en cautividad. Desde el punto de vista de la conservación, la deriva genera preocupaciones porque reduce la variación genética necesaria para la adaptación a cambios ambientales y aumenta el riesgo de inbreeding y depresión por endogamia.
Estrategias para mitigar la deriva en conservación
- Incrementar el tamaño efectivo de la población mediante protección de hábitats y aumento del número de individuos reproducientes.
- Facilitar el flujo génico entre poblaciones (corredores ecológicos, translocaciones) para reducir la diferenciación y recuperar diversidad.
- Monitoreo genético regular para detectar pérdidas de variación y planificar intervenciones tempranas.
Resumen
La deriva genética es una fuerza evolutiva aleatoria que reduce la variación genética dentro de poblaciones, especialmente cuando el tamaño efectivo es pequeño. Produce pérdida y fijación de alelos por azar, aumenta la diferenciación entre poblaciones y puede interactuar con la selección de formas que afecten la salud y la capacidad adaptativa de las especies. Entenderla y gestionarla es clave en genética de poblaciones y conservación biológica.