Efecto fundador: qué es y ejemplos
¿Qué es el efecto fundador?
El efecto fundador es la formación de un nuevo grupo de individuos, derivado de un grupo más grande. Cuando el número de individuos aumenta, puede que el acervo genético no sea un reflejo exacto de la población que les dio origen.
La variación en el acervo genético, comparado con la población inicial y la disminución de variabilidad en la población, conlleva –en algunos casos– el incremento de frecuencia en los alelos deletéreos recesivos. La diversidad genética en estos grupos no es representativa.
Por esta razón, la literatura médica contiene los mejores ejemplos del efecto fundador, donde pequeñas poblaciones humanas colonizaron nuevos ambientes.
Cuando estas poblaciones aumentan su tamaño, su acervo genético es diferente a la población y además, la proporción de alelos deletéreos es significativamente mayor. El ejemplo más conocido son los Amish.
Deriva génica o genética
La deriva génica es un concepto que se encuentra estrechamente relacionado con el efecto fundador.
Dentro de los mecanismos que dan origen al cambio evolutivo, tenemos la selección natural y la deriva génica. Esta última causa cambios en las frecuencias de los alelos de la población mediante eventos fortuitos.
La deriva génica se presenta en todas las poblaciones, pero tiene un efecto más marcado y actúa con mayor rapidez en poblaciones pequeñas. En las poblaciones grandes, los sucesos que ocurren por azar no afectan significativamente el acervo genético.
Así, existen dos causas o ejemplos de la deriva génica: efecto cuello de botella poblacional y efecto fundador. Algunos autores consideran al efecto fundador como un caso especial del cuello de botella.
Ejemplos de deriva génica
Este suceso ocurre por “el error de muestreo”. Supongamos que tenemos una bolsa con 200 frijoles: 100 blancos y 100 negros. Si extraemos 10 frijoles puede que, por puro azar, obtenga 6 blancos y 4 negros, y no la proporción esperada: 5 y 5. De esta manera actúa la deriva.
Ahora bien, podemos extrapolar este ejemplo al reino animal. Supongamos que tenemos una población de mamíferos con individuos de pelaje blanco y otros, negro.
Por puro azar, solo se reproducen los de pelo negro –algún suceso fortuito evitó la reproducción de los miembros con pelaje blanco–. Este cambio estocástico de las frecuencias alélicas es la deriva génica.
En la naturaleza puede darse por alguna catástrofe ambiental: una avalancha acabó con la mayoría de los mamíferos de pelaje blanco, por ejemplo.
¿Cuándo ocurre el efecto fundador?
El efecto fundador ocurre cuando pocos individuos se aíslan de la población “madre” o inicial y forman entre ellos una nueva población.
Los nuevos colonizadores pueden estar formados hasta por una sola pareja, o una sola hembra inseminada –como en el caso de los insectos, que pueden guardar el esperma–.
Las poblaciones de distintos animales que hoy en día viven en islas son descendientes de unos pocos colonizadores que llegaron a dichos territorios por una dispersión aleatoria.
Si la nueva población crece rápidamente y alcanza un tamaño significativo, la frecuencia de los alelos probablemente no será altamente alterada de aquella población que les originó, aunque algunos alelos raros (por ejemplo, que cause alguna enfermedad o condición deletérea) hayan sido transportados por los fundadores.
Si la colonia permanece pequeña, la deriva génica actúa alterando las frecuencias alélicas. El tamaño pequeño de la población colonizadora puede traducirse, en algunos casos, en una pérdida de la variación genética y de la heterocigosidad.
Además, hay que tomar en cuenta que en poblaciones pequeñas la probabilidad de que dos parientes se apareen es mayor, aumentando así los niveles de consanguinidad.
Efecto fundador en el laboratorio
A mediados de la década de los 50, dos investigadores, Dobzhansky y Pavlovsky, demostraron experimentalmente el efecto fundador. El diseño consistió en iniciar poblaciones controladas del díptero Drosophila pseudoobscura.
El género Drosophila es el protagonista de una amplia gama de experimentos en los laboratorios de biología, gracias a su fácil cultivo y a su corto tiempo entre generaciones.
Esta población fue iniciada partiendo de otra que portaba cierta reordenación cromosómica del tercer cromosoma, con una frecuencia del 50%. Así, existían dos tipos de poblaciones: unas grandes iniciadas con 5.000 individuos y otras con tan solo 20.
Transcurridas unas 18 generaciones (aproximadamente año y medio), la frecuencia promedio para la reordenación cromosómica era en ambas poblaciones 0,3. Sin embargo, el rango de variación era mucho mayor en las poblaciones pequeñas.
En otras palabras, al iniciar las poblaciones con un bajo número de fundadores se originaba una considerable variación entre las poblaciones en cuanto a las frecuencias de la reordenación estudiada.
Ejemplo de efecto fundador en poblaciones humanas
El efecto fundador es un fenómeno que puede aplicarse a las poblaciones humanas. De hecho, este evento de colonización permite explicar la elevada frecuencia de trastornos hereditarios en las poblaciones aisladas pequeñas.
Migraciones a pequeñas islas
A comienzos del siglo XIX, un poco más de una decena de individuos provenientes de Inglaterra se trasladaron a una isla ubicada en el océano Atlántico. Este grupo de personas inició su vida en la isla, donde se reprodujeron y originaron una nueva población.
Se especula que uno de los “fundadores” iniciales portaba el alelo recesivo para una condición que afecta la visión, llamada ritinitis pigmentaria.
En 1960, cuando la población ya había alcanzado un número mucho mayor de integrantes –240 descendientes– cuatro de estos sufrían de la condición antes mencionada. Esta proporción es unas 10 veces mayor que la población que les dio origen a los fundadores.
Los Amish
Los Amish son un grupo religioso que, además de ser conocidos por su estilo de vida sencillo y alejado de las comodidades modernas, se distinguen por alta proporción de alelos deletéreos recesivos.
En el siglo XVIII, un pequeño grupo de individuos migraron desde Alemania a Suiza y de allí a Estados Unidos.
Dentro de las patologías homocigotas muy frecuentes en los Amish, destacan el enanismo y la polidactilia –condición donde los individuos nacen con más de cinco dedos–.
Se calcula que un 13% de la población es portadora del alelo recesivo que causa dicha condición deletérea. Frecuencias extremadamente altas, si las comparamos con la población humana que les dio origen.
Referencias
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biología: ciencia y naturaleza. Pearson Educación.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana.
- Futuyma, D. J. (2005). Evolution. Sinauer.