Efecto de la proporción de sexos en el tamaño efectivo de la población

La razón por la que una proporción de sexos desigual afecta el tamaño efectivo de la población es que la descendencia es producida por un progenitor masculino y uno femenino, y una proporción de sexos desigual aumenta la velocidad a la que se producirá la deriva genética.

"... el número más pequeño de machos todavía contribuye con la mitad de los genes en la próxima generación..."

En otras palabras, asumiendo que la población masculina es más pequeña, los genes transmitidos por los hombres/padres se muestrean de una población más pequeña que la de las mujeres/madres. Como saben, las poblaciones más pequeñas son más propensas a la deriva.

Imagine el ejemplo clásico de deriva con una bolsa de canicas azules y rojas, pero tenga la generación de los padres con un número desigual de canicas en cualquiera de las bolsas.

Hartl & Clark ilustran (ver figura 4 aquí ) la relación entre la proporción de sexos y el tamaño efectivo de la población, donde una proporción de sexos de 1:9 da un tamaño efectivo de la población de alrededor del 36% del tamaño real (dado por$100 \times (N_e/N)$). Esto significa que la tasa de endogamia y deriva en la población focal es equivalente a la de una población ideal que es 0,36 veces el tamaño del censo de la población focal.

La población es diploide y dioica ; cada padre porta dos genes, y cada padre debe ser reemplazado dentro de la población, por lo que cada par debe producir dos descendientes. Considere el caso donde$N_m = N_f = 1$(y por lo tanto$N = N_e = 2$). El número de genes en esta población es cuatro. Por lo tanto, para mantener el mismo tamaño de población, se deben extraer cuatro genes de la población ancestral.

Otras lecturas:

• Hartl & Clark (Página 123-124, Deriva genética aleatoria: Proporción desigual de sexos)

• Conner & Hartl (Página 62, Capítulo 3)

Si bien (personalmente) no puedo probar esto matemáticamente, puedo demostrarlo usando simulación. He escrito un simulador de deriva genética en R , que puede hacer frente a proporciones de sexo desiguales.

Los primeros cuatro gráficos son poblaciones con$N_E = 360$en varias proporciones sexuales ($N_M / N_F$= 0,11, 0,33, 0,67, 1,00), para 100 poblaciones replicadas simuladas durante 80 generaciones, con una frecuencia alélica inicial de 0,2. Las cuatro simulaciones tienen un tamaño de población censal diferente, pero el mismo tamaño de población efectivo, debido a la proporción de sexos. Los cuatro grupos de poblaciones se comportan de manera similar (las tasas de deriva son similares para las poblaciones simuladas en las diversas condiciones).

Estos cuatro usan poblaciones más grandes ($N \times 15$), con las mismas proporciones de sexo, donde$N_E = 5400$en todos los casos simularon más de 400 generaciones. Nuevamente los grupos de simulaciones se comportan de manera similar.

Actualizar:

He agregado histogramas para facilitar la visualización del patrón, usando$P = 0.5$, para 1000 poblaciones simuladas durante 25 generaciones, donde$N_E = 360$y la relación tamaño/sexo de la población del censo varía entre simulaciones. Estas distribuciones son similares a pesar de los diferentes tamaños de población del censo.