Divergencia genética - Genetic divergence

La divergencia genética es el proceso por el cual dos o más poblaciones de una especie ancestral acumulan cambios genéticos independientes ( mutaciones ) a lo largo del tiempo, lo que a menudo conduce al aislamiento reproductivo y la mutación continua incluso después de que las poblaciones se hayan aislado reproductivamente durante algún período de tiempo, ya que no existe ya no es intercambio genético. En algunos casos, las subpoblaciones que viven en entornos periféricos ecológicamente distintos pueden presentar divergencia genética del resto de una población, especialmente cuando el rango de una población es muy grande (ver especiación parapátrica ). Las diferencias genéticas entre poblaciones divergentes pueden implicar mutaciones silenciosas (que no tienen ningún efecto sobre el fenotipo ) o dar lugar a cambios morfológicos y / o fisiológicos significativos. La divergencia genética siempre acompañará al aislamiento reproductivo, ya sea debido a nuevas adaptaciones a través de la selección y / o debido a la deriva genética, y es el principal mecanismo subyacente a la especiación .

A nivel de la genética molecular, la divergencia genética se debe a cambios en un pequeño número de genes en una especie, lo que resulta en una especiación . Sin embargo, los investigadores argumentan que es poco probable que la divergencia sea el resultado de una mutación significativa, única y dominante en un locus genético porque si eso fuera así, el individuo con esa mutación tendría una aptitud cero . En consecuencia, no pudieron reproducirse y transmitir la mutación a generaciones posteriores. Por lo tanto, es más probable que la divergencia y, posteriormente , el aislamiento reproductivo , sean el resultado de múltiples pequeñas mutaciones a lo largo del tiempo evolutivo que se acumulan en una población aislada del flujo de genes .

Causas de la divergencia genética

Efecto fundador

Una posible causa de la divergencia genética es el efecto fundador , que se produce cuando unos pocos individuos quedan aislados de su población original. Esos individuos pueden sobrerrepresentar cierto patrón genético, lo que significa que ciertas características biológicas están sobrerrepresentadas. Estos individuos pueden formar una nueva población con diferentes grupos de genes de la población original. Por ejemplo, el 10% de la población original tiene ojos azules y el 90% tiene ojos marrones. Por casualidad, 10 individuos se separan de la población original. Si este pequeño grupo tiene un 80% de ojos azules y un 20% de ojos marrones, entonces es más probable que su descendencia tenga el alelo de los ojos azules. Como resultado, el porcentaje de la población con ojos azules sería mayor que la población con ojos marrones, que es diferente de la población original.

Efecto de cuello de botella

Otra posible causa de la divergencia genética es el efecto de cuello de botella . El efecto de cuello de botella ocurre cuando un evento, como un desastre natural, provoca la muerte de una gran parte de la población. Por casualidad, ciertos patrones genéticos estarán sobrerrepresentados en la población restante, lo que es similar a lo que ocurre con el efecto fundador .

Selección disruptiva

Un gráfico que muestra la selección para los extremos y contra la media.

La divergencia genética puede ocurrir sin separación geográfica, a través de la selección disruptiva . Esto ocurre cuando los individuos de una población con extremos fenotípicos altos y bajos están más en forma que el fenotipo intermedio. Estos individuos ocupan dos nichos diferentes, dentro de cada nicho hay una distribución de rasgos gaussianos . Si la variación genética entre los nichos es alta, habrá un fuerte aislamiento reproductivo. Si la variación genética está por debajo de un cierto umbral, se producirá la introgresión , pero si la variación está por encima de un cierto umbral, la población puede dividirse y provocar una especiación.

La selección disruptiva se observa en la población bimodal de pinzones de Darwin , Geospiza fortis . Los dos modos se especializan en comer diferentes tipos de semillas pequeñas y blandas versus grandes y duras, esto da como resultado picos de diferentes tamaños con diferentes capacidades de fuerza. Se seleccionan los individuos con tamaños de pico intermedios. La estructura de la canción y la respuesta a la canción también difieren entre los dos modos. Existe un flujo genético mínimo entre los dos modos de G. fortis.

Referencias

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