¿Garantizar la diversidad genética en una pequeña colonia, mediante la inseminación artificial?

Esta es una idea con la que he estado jugando durante algún tiempo. Mi idea es una raza humana donde FTL es relativamente fácil, por lo que la colonización está muy extendida. No es una frontera completamente salvaje. Se identifican mundos habitables y se construye una "Ciudadela". Básicamente un edificio que es lo suficientemente grande para albergar a la población inicial, tiene la infraestructura para apoyarlos y puede actuar como sede del gobierno cuando la colonia comience a expandirse y la población tenga viviendas alternativas.

Se aplica un estricto control de la natalidad durante la fase inicial de la colonización, porque los colonos primero deben expandir su infraestructura y poder vivir independientemente de la Ciudadela. Después de que la colonia se considera lo suficientemente estable, se levanta la aplicación del control de la natalidad.

Ahora llegamos a la carne y las papas. Suponiendo una población inicial bastante pequeña (digamos 200-400) donde la mano de obra se complementa con maquinaria, ¿sería entonces una buena idea asegurar la diversidad genética dentro de la colonia trayendo también un cargamento de espermatozoides y óvulos? Básicamente, las parejas que deseen tener hijos pueden necesitar que uno o ambos de sus "aportes genéticos" sean reemplazados por el "fondo genético de carga".

¿Cuánto tiempo debe permanecer la gente en la Ciudadela? ¡Porque puede ser una buena idea pero también puede ser necesario!
La idea es que la Ciudadela actúe como vivienda inicial de la colonia. Se quedan allí el tiempo que les lleve construir viviendas más permanentes.
Entiendo esto, pero teniendo en cuenta la tecnología de su mundo, ¿cuánto tiempo lleva? Dos semanas ? Un año ? ¿Varios cientos de años?
Supongo que unos años como mucho. La colonización es supervisada y controlada en gran medida por el gobierno, al menos en estas colonias, y a menudo se contratan grandes empresas para ayudar a suministrar el esfuerzo. Las colonias cuentan con suficientes materiales y material para comenzar a funcionar. En este punto, iniciar colonias es un procedimiento bastante formulado.
Este es el 98% de la trama de Mass Effect Andromeda, la única diferencia es que la 'Ciudadela' se llama 'Nexus'. Es posible que desee leer sobre esto

Respuestas (4)

La diversidad genética es un problema, pero puede no ser un factor decisivo. Hay varias islas con poblaciones que descienden de un pequeño número de fundadores: Pitcairn (6 mujeres y 11 hombres) y Tristan da Cunha (7 mujeres 8 hombres) han tenido que lidiar con una endogamia mucho más severa. Debe examinar a sus colonos en busca de defectos genéticos. (Tristan da Cunha tiene una alta prevalencia de asma, debido a sus fundadores). En general, 50 personas son suficientes para el corto plazo y 500 para el largo plazo.

¿Qué tan fácil es viajar FTL en su universo? Si hay un servicio regular de transbordadores desde otras colonias cercanas, la introducción de recién llegados también puede aumentar la diversidad. Sin embargo, tener 200 individuos es pequeño, si no va a haber más afluencia de llegadas, mientras que 400 es probablemente suficiente para que no haya depresión endogámica en absoluto. La consanguinidad solo se convierte en un problema en la segunda generación (cuando los rasgos recesivos pueden comenzar a aparecer). Es posible que tenga 20 años para acumular recién llegados.

Si está buscando expandir la población, entonces el factor limitante puede ser la cantidad de úteros. Si te llevas esperma contigo, es difícil justificar la presencia de hombres entre los fundadores. No tener ningún hombre hace que hacer cumplir la fase inicial de control de la natalidad sea mucho más fácil y luego hace que la fase de crecimiento de la población sea más rápida.

El tamaño efectivo de la población es

4 norte metro norte F norte metro + norte F
dónde norte metro y norte F son el número de hombres y mujeres fértiles (contando viales de esperma como hombres aquí). Puede lograr una población sana y efectiva de casi 500 con solo 125 mujeres y un banco de esperma bien abastecido.

Lea más sobre esto en esta página y en los sitios y documentos vinculados allí.

¿Qué es Nm si no hay hombres? 0? 1? ¿Infinidad? ¿Número de donantes de esperma? Esa fórmula es más confusa que cualquier otra cosa.
No, la fórmula funciona perfectamente bien. Nm podría ser decenas de miles con Nf establecido en 125. Diversidad asegurada a través de un banco de esperma grande y bien poblado (Nm = número de donantes). Alternativamente, puede minimizar el banco de esperma a un número más bajo, jugar con los parámetros y obtener la diversidad que necesita.
Buena respuesta. También señalaría que la endogamia solo se convierte en un riesgo en la segunda generación. Por lo tanto, solo es realmente una preocupación si se espera que la colonia permanezca aislada durante más de 20 años después de su fundación.
@DonQuiKong La fuente de esa fórmula es nature.com/scitable/topicpage/… . Si no hay hombres entonces N_m es cero. Si no hay hombres (contando los viales de esperma como hombres aquí), entonces tiene un tamaño efectivo cero (ya que no tendrá hijos por nacer). El propósito de la fórmula es trabajar con poblaciones con proporciones de sexo desiguales. Pero lea la fuente del razonamiento detrás de la fórmula.
@ dan1111 Gracias, editado para incluir eso.
error tipográfico menor, demasiado pequeño para que yo lo edite: "FLT" debería ser "FTL".

Una colonia en una tierra recién descubierta es siempre un lugar de alto riesgo, donde la muerte es más probable que en la tierra natal de los colonos.

Dando por sentado que la tasa de mortalidad será mayor, es muy probable que controlar la reproducción amenace el futuro inmediato de la colonia. Necesitas tener tanta descendencia como sea posible para reemplazar a los muertos.

Podrías considerar aflojar los lazos familiares, de modo que los huérfanos crezcan en la comunidad y tengan más posibilidades de llegar a la edad adulta.

Además de esto, tener más variabilidad genética es una buena idea al principio. Una vez que los colonos hayan comenzado a adaptarse a las condiciones locales (tomará una generación), el uso de material genético de la tierra natal será perjudicial para la adaptación.

Sí, el control de la natalidad no tiene ningún sentido. Los colonos son la infraestructura.

¿Ayudaría su acervo genético de carga? Por supuesto que lo haría. Estás introduciendo variedad genética en tu acervo genético. Eso ayudará a compensar la endogamia. Sin embargo, puede que no sea la única solución a su problema.

viajar es barato

Si FTL es abundante, ¿por qué no traer más 'reproductores' nuevos? Esto puede ser más colonos de la Tierra o colonos de colonias cercanas que alcanzan la mayoría de edad. Incluso podría aplicar una política que prohíba aparearse con otros colonos. O los hombres o las mujeres deben ir a otras colonias.

Eso le permite un objetivo para su educación. Obviamente enseñas ingeniería al grupo que se queda, que mantendrá tu colonia. Hay otra razón por la que esto es plausible. Las personas tienden a no sentirse atraídas por las personas con las que crecen hasta al menos los 7 años. Por lo tanto, cualquiera que veas a diario hasta los 7 años tiende a ser poco atractivo para ti. Los tratas como a un hermano. Obviamente existen excepciones, pero eso fue alrededor del 5%, creo.

Piensa en las estrías

Yo diría que si su civilización tiene FTL y puede hacer una colonia con solo unos pocos cientos de personas y sin importaciones adicionales desde casa, pueden hacer úteros artificiales. ¿Por qué? Porque eliminan un cuello de botella importante.

Si no tienes úteros artificiales, tiene sentido tener más mujeres que hombres. Fertilice a las mujeres adicionales con esperma de carga o con los hombres existentes. Requerirá un cambio cultural, especialmente este último. Los úteros artificiales permitirían que incluso los hombres tuvieran hijos. Todo lo que necesita es un huevo de carga y tiempo. Eso podría crear una interesante dinámica entre padres e hijos, ya que tendría muchos padres solteros.

Números no requeridos

Si desea utilizar la inseminación artificial, ¿por qué no utilizar CRISPR , o algo similar, para crear una diversidad genética artificial? CRISPR permite la edición precisa de genes. El óvulo no fertilizado y/o el cigoto podrían tener una inyección aleatoria en su genoma para preservar la diversidad.

Si puede hacer una pequeña edición de genes, la endogamia no es un problema. Cualquier anormalidad genética que ocurra se corrige a través de dicha ciencia médica en lugar de reforzarse mediante la endogamia. Incluso un solo progenitor (aunque sea puramente femenino que genere esperma artificialmente a través de la estimulación de células madre) podría fundar con éxito una civilización entera si puede reparar las mutaciones que se desarrollan de vez en cuando.
@pluckedkiwi Excelente punto