¿Qué tan pequeña puede ser una población con respecto a la diversidad genética?

Resulta que trabajo en genética de poblaciones con un enfoque en la conservación. En el pasado también trabajé en genética humana (las poblaciones humanas eran realmente pequeñas durante la mayor parte de la existencia de nuestra especie).

La esencia general de las respuestas anteriores es bastante correcta.

Hay una regla en la genética de la conservación que dice que se necesita al menos un tamaño de población efectivo de ~50 para tener una población viable. No confunda el término técnico "Tamaño efectivo de la población" con "Tamaño del censo". Los modelos de tamaño de población efectivos asumen un cierto número de ideas teóricas, como por ejemplo, apareamiento aleatorio.

Hay varias formas de mantener la diversidad genética:

• Cuanto menos endogamia, mejor. La monogamia es en realidad mejor que el apareamiento aleatorio y mucho mejor que "el ganador se lo lleva todo".
• Asegúrese de que, durante generaciones, las personas se apareen con individuos distantes (incluso si pertenecen a una población pequeña). Aparearse con su hermano no es una gran idea para mantener la diversidad.
• Si permite decir, un inmigrante por generación de lo que probablemente esté a salvo. Hay muchos estudios que, si un migrante (¡uno solo!) entra en el acervo genético y tiene éxito reproductivo, eso es suficiente para mantener la diversidad genética en poblaciones muy pequeñas.
  • La proporción de sexos de su población (número de hombres nacidos sobre mujeres nacidas) debe acercarse a 1

Tenga en cuenta que si su mundo puede tolerar una migración mínima, entonces está mayormente ordenado.

Bueno, lo primero es lo primero: si el 90% de los nacidos llegan a la edad reproductiva y tienen descendencia propia (que es lo único que importa a largo plazo), y cada pareja tiene dos descendientes, entonces matemáticamente la especie estará disminuyendo. Conectar 2÷0.9 en mi calculadora dice que necesitará al menos alrededor de 2.23 nacimientos por pareja solo para mantener una población estable con una tasa reproductiva del 90%, independientemente de lo que suceda con el 10% restante. Redondeemos eso a 2,25 y cada cuarto par necesitará tener un descendiente adicional para un total de tres (como 4*0,25 = 1 y 3*2 + 1*(2+1) = 9). En este caso, el número ( moda ) más común de crías por pareja será 2, con una media (media aritmética ) de 2,25. Ese es sumínimo absoluto para asegurar que la población no disminuya simplemente por falta de reproducción.

Sin embargo, eso te deja casi sin margen para cualquier evento imprevisto. Si algo sucede, entonces necesita más descendencia en otra parte de la población que termine reproduciéndose para compensar la pérdida. Si una madre muere en el primer parto, por ejemplo, y esto provoca la muerte de la descendencia (no necesariamente un hecho con una buena atención médica, pero definitivamente un riesgo), entonces necesita que otra persona tenga cuatro (o dos para tener tres cada uno) donde normalmente solo necesitarían tener dos crías cada uno.

Sospecharía firmemente, pero no tengo citas que lo respalden, que si comienza con un acervo genético saludable, la degradación genética durante diez generaciones debería ser lo suficientemente pequeña como para no causar problemas importantes a corto plazo. Investigar la cría en algunas razas de perros poco comunes, donde el tamaño efectivo de la poblaciónespecialmente dentro de un país puede estar en el mismo orden de magnitud que el que está discutiendo, puede proporcionar algunas ideas aquí. (Si bien los perros se obtienen a través de las fronteras con fines de reproducción, ya sean adultos para una sola o unas pocas camadas o como cachorros por parte de criadores que esperan que el individuo salga bien, incluso, por ejemplo, dentro de la UE existen obstáculos importantes para esto, lo que provoca tales el intercambio de material genético suceda con menos frecuencia de lo que podría y, en consecuencia, reduzca el tamaño efectivo de la población.) Sin embargo,durante períodos de tiempo más largos, esto se convierte en una preocupación importante con una población inicial pequeña y una tasa de reproducción tan baja. En ese momento, debe considerar cuál sería una población mínima viable en la escala de tiempo deseada con una probabilidad adecuada de supervivencia, en la que interviene una cantidad potencialmente enorme de factores, pero la degeneración genética y la tasa de accidentes (y la tasa de supervivencia de accidentes) probablemente ser factores importantes. Ya tenemos una serie de preguntas y respuestas sobre los MVP , así que no lo duplicaré aquí. Para inspirarte, aunque la situación obviamente no es exactamente la misma, también puedes mirar la población de lobos en Isle Royale (ver también aquí , aquí y aquí, Entre muchos otros; use su motor de búsqueda favorito para obtener más información), que es probablemente uno de los experimentos no planificados más interesantes en la genética de una población aislada.

TL; DR: la población puede ser arbitrariamente pequeña, pero existen riesgos

Aquí está la cosa...

La falta de diversidad genética es un problema, pero no es una sentencia de muerte automática. Low gd significa dos cosas:

• Toda su población tiene el mismo (o muy similar) perfil de resistencia a enfermedades. Eso significa que corren más riesgo de que alguna pandemia los acabe con todos.

• Su población es similar genéticamente. Eso significa una mayor probabilidad de que aparezcan genes recesivos negativos reforzados, lo que genera una descendencia enfermiza.

Estos pueden superarse con la cría adecuada de animales (¡o diablos, la cría humana!). De hecho, así es como se crean nuevas razas: consanguinidad intensa, con el sacrificio de especímenes que son enfermizos o que no encajan. Tenga en cuenta que las especies salvajes endogámicas no obtienen la ventaja del sacrificio; en cambio, tienes animales enfermos corriendo. El sacrificio ocurre, pero es mucho más lento y daña más a la población en general. Y en las poblaciones de la casa real, no puedes simplemente sacrificar al Príncipe Heredero, ¿verdad?

La población de bisontes (bisonte europeo) se redujo a menos de 50 en un punto, y ha vuelto a subir a varios miles. Ver: https://en.wikipedia.org/wiki/European_bison .

Por lo tanto, puede tener un número casi arbitrariamente pequeño (por cordura, digamos unos cientos), siempre que se sigan algunas reglas:

• Mantenga su tecnología médica lo mejor que pueda. Puede que no tengas una plaga, pero si la tienes, será un desastre.

• Prepárate para una verdadera angustia. Muchos niños nacerán muertos o tendrán alguna enfermedad genética, en comparación con los números de la Tierra. Pero con el tiempo, con (estremecedora, pero buena para la ficción) suficiente eutanasia, expondrás recesivos, tanto dañinos como buenos.

Discusión interesante aquí: https://en.wikipedia.org/wiki/Inbreeding

Cotización de dinero:

A pesar de todas sus desventajas, la consanguinidad también puede tener una variedad de ventajas, como reducir la carga de recombinación [16] y permitir la expresión de fenotipos recesivos ventajosos. Se ha propuesto que, en circunstancias en las que las ventajas de la consanguinidad superen las desventajas, se podría promover la reproducción preferencial dentro de pequeños grupos, lo que podría conducir a la especiación.[17]

Entonces, para concluir: la endogamia es un problema, pero manejable que conlleva riesgos.

Oh, última palabra, solo por diversión. Los guepardos en África tienen un gd tan bajo que casi universalmente pueden aceptar injertos de piel unos de otros sin problema. Entonces su población de humanos podrá donarse órganos entre sí mucho más fácilmente...