Exploración de la genética de poblaciones: Variaciones, mecanismos evolutivos y especiación

Genética de Poblaciones

La genética de poblaciones es una rama de la genética que estudia las variaciones genéticas dentro de una población y cómo estas variaciones cambian con el tiempo. El conjunto de genes de una población se denomina acervo genético o reservorio génico, y está compuesto por todos los genes presentes en los miembros de esa población.

Genes, Genotipo y Fenotipo

Un gen es un segmento de ADN que codifica una característica específica. El conjunto completo de genes de un organismo constituye su genotipo, el cual se expresa en sus características físicas y conductuales, llamadas en conjunto fenotipo.

Variaciones y Evolución

Para que ocurra la evolución, debe haber variaciones entre los organismos. Estas variaciones permiten que las poblaciones respondan a los cambios ambientales y son la base de la evolución.

Mecanismos del Cambio Evolutivo

Diversos mecanismos impulsan el cambio evolutivo:

Mutaciones

Las mutaciones son alteraciones en el material genético que pueden transmitirse de generación en generación si ocurren en las células sexuales. Existen dos tipos principales de mutaciones:

• Mutaciones estructurales: Afectan la estructura o disposición del material genético.
• Mutaciones numéricas: Afectan la cantidad de material genético. Un ejemplo en humanos es el síndrome de Down (trisomía del par 21), donde hay tres cromosomas en el par 21 en lugar de dos, lo que afecta el desarrollo del sistema nervioso central y causa otras alteraciones.

Agentes mutagénicos: Diversos agentes pueden causar mutaciones, como los rayos X, los rayos ultravioleta, sustancias químicas y algunos virus.

Consecuencias de las mutaciones: Las mutaciones pueden tener diferentes consecuencias. Algunas causan anomalías graves, otras tienen poco efecto, muchas son dañinas y algunas incluso pueden ser beneficiosas. Cuando una mutación es heredable, se transmite a la siguiente generación.

Migración de Genes o Flujo de Genes

La migración de genes es el movimiento de genes de una población a otra, lo que puede ocurrir debido a la entrada y salida de individuos reproductivamente activos en una población.

Deriva Genética

La deriva genética ocurre cuando una población se reduce debido a factores como la limitación de recursos (agua, alimento), sequías, temperaturas extremas, etc. Estos factores producen un cambio en la población y modifican el reservorio genético.

Efecto cuello de botella: Un ejemplo es la drástica reducción de la población de elefantes marinos en la costa de California. Los sobrevivientes pueden tener diferentes frecuencias génicas en comparación con la población original, así como una reducción en la variedad genética. Posteriormente, estos sobrevivientes pueden aumentar el tamaño de la población.

Apareamiento No Aleatorio

El apareamiento dentro de una población rara vez es aleatorio, y a menudo está influenciado por el comportamiento. Algunos ejemplos incluyen:

• Reproducción de harén: En algunas poblaciones, los machos forman harenes y fertilizan a todas las hembras.
• Apareamiento discriminado: En algunas poblaciones, la selección de pareja se basa en características como el canto, el baile o la fuerza del macho.
• Selección sexual: En algunas especies de aves y mamíferos, la selección de pareja se basa en características ornamentales, como en los pavos reales.

Especiación

La especiación es el proceso que origina nuevas especies. Una especie se define como un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí.

Se considera que existen dos especies diferentes cuando dos poblaciones pueden ocupar la misma área sin cruzarse. Los organismos de una misma especie comparten un reservorio genético común, diferente al de otras poblaciones.

Especiación Alopátrica

La especiación alopátrica ocurre cuando una barrera geográfica aísla a una población, dividiéndola y evitando el flujo genético entre los grupos formados. Esto conduce al aislamiento reproductivo de sus miembros.

Especiación Simpátrica

La especiación simpátrica ocurre sin aislamiento geográfico. Las poblaciones simpátricas habitan el mismo lugar, pero se produce un aislamiento del flujo de genes, un proceso clave para el origen de nuevas especies. Un ejemplo es cuando una misma región geográfica contiene dos tipos de hábitat con diferentes fuentes de alimento. Los miembros de una especie pueden especializarse en un hábitat u otro. Si las condiciones son adecuadas, la selección natural para la especialización podría dividir la especie en dos.