Unidad 2: Genética de Poblaciones

Los orígenes de la genética de poblaciones se encuentran en los trabajos del matemático inglés Godfrey H. Hardy y del obstetra alemán Wilhelm Weinberg. En 1908 formularon, por separado, la ley de Hardy-Weinberg, que relaciona la frecuencia de aparición de los alelos con la de los genotipos en las poblaciones panmícticas. La ley que formularon dice así:

En una población de elevado número de individuos, con reproducción aleatoria entre ellos y sin que actúe ninguna fuerza evolutiva, las proporciones de los alelos de un gen se mantienen estables, generación tras generación.

Esta afirmación la explicaron en términos matemáticos:

Si en una población determinada existe un gen con dos alelos (A y a) y la proporción con que se presentan esos alelos es p y q respectivamente, entonces p + q = 1 (es decir, entre los individuos que portan el alelo A y los individuos que portan el alelo a suman el total de individuos de la población).

• p es la frecuencia del alelo A
• q es la frecuencia del alelo a
• p + q = 1

Si el apareamiento se produce de forma aleatoria y no se dan mutaciones, ni existe selección natural y el número de individuos de la población es elevado y constante, entonces en la siguiente generación la frecuencia de aparición de los tres genotipos AA, Aa y aa será p2, 2pq y q2, respectivamente.

La afirmación anterior se ve más clara con ayuda de un tablero de Punnet:

• p2 = frecuencia del genotipo AA
• 2pq = frecuencia del genotipo Aa
• q2 = frecuencia del genotipo aa

Si llamamos respectivamente p´ y q´ a las frecuencias de los genes A y a en esta generación, podemos observar que:

• p´= frecuencia de AA + ½ de la frecuencia de Aa
• p´= p2 + ½(2pq)
• p´= p(p + q)
• p´= p
• Y de la misma manera q´= q

Ya que las frecuencias génicas se mantienen constantes entre generaciones, se dice que la población está en equilibrio.

Pero en la naturaleza nunca se cumplen las condiciones ideales para que se produzca este equilibrio. Actúan las fuerzas evolutivas, que son factores que alteran las frecuencias de los alelos y por tanto también las de los genotipos. Estas fuerzas evolutivas son:

Las fuerzas evolutivas

1.- Las mutaciones: Crean alelos nuevos a partir de alelos preexistentes.

2.- Las migraciones: Alteran las frecuencias de los alelos de una población al mezclarse sus individuos con los de otra población diferente.

3.- La deriva genética: Es un proceso aleatorio que permite el aumento de un alelo sobre otro en poblaciones pequeñas por un proceso puramente de azar al ser un muestreo pequeño. Si tenemos una población de 1000 individuos y uno tiene el alelo recesivo a la probabilidad de que ese alelo pase a la siguiente generación será diez veces menor que si la población es de 100 individuos; y 100 veces menor que si la población es de sólo 10 individuos.

4.- La selección natural: Es un proceso por el que un individuo que está mejor adaptado a un medio determinado se reproduce más y mejor, dejando más descendientes. Este parámetro se mide por el aumento de la cantidad de descendientes que una pareja de individuos es capaz de dejar a la siguiente generación.

5.- La falta de panmixia: Sucede cuando no todos los individuos reproductores de una población tienen las misma posibilidades para reproducirse, por la razón que sea. Por ejemplo, lo normal es que en los animales sólo se reproduzcan ciertos machos, los más fuertes, o más ágiles o de plumaje más vistoso, etc.

En los siguientes apartados vamos a ir repasando uno a uno los factores de la evolución, que hacen que las frecuencias de los alelos se aparten del equilibrio y se pueda producir la evolución de las especies.