¿Cuál es el menor número de humanos necesarios para la colonización?

Hay una estimación en Understanding Genetics de que el número mínimo de humanos requerido para un proceso de colonización es 160. También menciona algunas poblaciones de animales que se han recuperado de la casi extinción con números mucho más bajos. Extrañamente, no se mencionan los haplogrupos en la respuesta allí, y parece asumir una muestra aleatoria de humanos en lugar de un grupo elegido.

Parecería que si estuviera tratando de prevenir la mutación en todos los haplotipos, probablemente necesitaría un acervo genético más grande. El sentido común también implica que sería más fácil obtener un acervo genético diverso de un grupo más pequeño seleccionando deliberadamente entre diferentes haplogrupos.

Si se selecciona a mano con perfiles genéticos, ¿cuál es el grupo más pequeño de humanos que puede formar una colonia humana viable, donde la infusión de nuevos genes es poco probable?

Aclaraciones:

  • Esta pregunta busca un número de límite inferior .
  • El número debería (al menos, en teoría) proporcionar a la población autosostenibilidad y supervivencia a largo plazo.

  • La respuesta debe tomar dos enfoques diferentes:

    1. Una colonia dentro del sistema solar que puede tener futuras adiciones a su número.
    2. Una colonia interestelar que no espera futuras adiciones a su número
  • Definamos "largo plazo" como al menos 200 años .
  • Esta pregunta se centra en consideraciones genéticas/poblacionales. Prácticamente, una colonia real puede requerir más de lo que indica la respuesta aquí.
Lo que los genetistas quieren decir con ese número es que necesita un estimado de 80 pares (F/M) de ADN completo, donde ninguno de ellos se repite (es decir, la estructura genética de 160 individuos únicos), pero eso no significa necesariamente que necesite 160 personas reales que colonizan nuevos planetas, pero tal vez un número razonable de madres sustitutas, el número restante (de 80, siempre que las madres sustitutas sean mujeres humanas fértiles) de donantes de óvulos y 80 donantes de esperma. Si bien esto puede parecer duro, es el progreso científico y tecnológico como este lo que hace que la colonización sea más factible, y lo más probable es que sea solo para mujeres.
@TildalWave, Cierto y dado, pero eso es poner todos los huevos en una canasta, por así decirlo. Dado el óvulo/espermatozoide/embrión congelado, podría tener fácilmente tantos pares únicos como quisiera, 6 mujeres y sus descendientes podrían dar a luz fácilmente a los hijos de innumerables padres. Dada la ciencia y un poco de suerte, podría recortar a una mujer, o incluso a ninguna. Los factores técnicos y/o humanos podrían tener un impacto adverso en ese plan. Por redundancia, le gustaría haber incluido una muestra genética viable en sus colonos.
Empecé a escribir una respuesta a esto, pero se parecía demasiado a lo que Hitler quería lograr... así que creo que pasaré. Tenga en cuenta que con 2 hembras no relacionadas y un suministro diverso de esperma almacenado (suficiente para gen1 y gen2), la descendencia gen3+ podría reproducirse con una incidencia muy pequeña de endogamia siempre que no se reproduzcan con hijos de su propia madre.
¿Por qué los recién llegados serían poco probables? Esto no es ciencia ficción, donde la Tierra explota. Cada misión de colonización que ha sido considerada por agencias establecidas implica vuelos de regreso, vuelos de reabastecimiento, etc. No vamos a poner una colonia alrededor de A-Cen antes de poner una en Marte.
@hunter2, todavía hay muchas incógnitas. Pero dadas nuestras limitaciones actuales (significativamente más lenta la C), los primeros viajeros interestelares probablemente estarán en naves de generación en.wikipedia.org/wiki/Generation_ship en este caso solo tienes lo que llevas contigo y lo que encuentras en el camino
Sí, pero no dijiste nada sobre la colonización interestelar (a menos que me haya perdido algo). Y si su enfoque es la colonización interestelar , entonces me imagino que una nave de generación tendría considerablemente más de 160 personas, por varias razones además de la diversidad genética ( eso no impacta/invalida su pregunta, es solo mi opinión).
IOW, IMO, creo que la respuesta a su título es "considerablemente menos de 160 para establecer una colonia dentro de SolSys que podría sobrevivir a largo plazo y eventualmente ser autosuficiente", y si pregunta "¿Cuántas personas deberían ser en una nave de generación colonizadora interestelar?", entonces la respuesta es "considerablemente más de 160, por razones no genéticas que eclipsarían esta 'barrera genética'".
La respuesta es una hembra, más muchos óvulos y espermatozoides almacenados y viables.
La supervivencia genética estable y a largo plazo son dos cuestiones: en cualquier lugar fuera de la Tierra (y en la mayoría de los lugares de la Tierra), se necesita una sociedad técnica compleja con todas sus especializaciones para mantener todo funcionando. Eso implica mucha más gente, creo que 100 millones es una estimación razonable. Esa es otra pregunta.
@MarkAdler: 1 mujer más una gran cantidad de esperma es mucho riesgo en el caso de la depresión posparto o simplemente volverse loco por tener que lidiar con la crianza de los niños mientras está embarazada y absolutamente ningún otro apoyo adulto. Sin mencionar la falta de una partera o un médico en caso de que haya alguna complicación. Esa combinación podría ser posible, pero arriesgada... y querrás habilidades adicionales por otras razones (quizás no los 100M de Mart, pero al menos un médico, ingeniero, botonista, psicólogo, etc... y probablemente repuestos para cada habilidad)
Sí, todo cierto. (Aunque podría tener asistentes robóticos para todo eso). Sin embargo, la pregunta era: ¿Cuál es el número más pequeño? Es uno. Algún día podría ser cero, cuando podamos hacer crecer un embrión humano en un útero artificial. Luego enviaremos una pequeña nave espacial robótica de colonización humana a cada planeta de clase M que podamos encontrar, esparciendo nuestra semilla descaradamente por todo el universo.

Respuestas (3)

Creo que para la colonización dentro del sistema solar, la cuestión de la diversidad genética no es un problema importante ya que es probable que sigan llegando nuevos colonos durante mucho tiempo. Enviar colonos adicionales es fácil en comparación con el desafío inicial de enviar todo lo necesario para establecer una colonia sostenible.

Para un escenario como la colonización interestelar, donde el grupo estará potencialmente solo durante mucho tiempo, no creo que haya un umbral sólido que no deba cruzarse. Es una cuestión de grado. Más es mejor. Menos es más arriesgado. Reservas genéticas relativamente pequeñas han sobrevivido durante largos períodos, como hemos visto en algunas poblaciones de islas remotas, líneas reales o en los Fugates de Kentucky . Sin embargo, cuanto más pequeño sea su acervo genético, más verá la aparición de rasgos recesivos latentes durante mucho tiempo.

Muchos de estos son muy benignos, pero si no tiene suerte, podría terminar con algo potencialmente mortal, como anemia de células falciformes. E incluso si selecciona específicamente por la ausencia de genes recesivos peligrosos conocidos, nunca sabe realmente qué va a aparecer, porque estos genes recesivos pueden no haberse expresado durante muchos siglos hasta que la consanguinidad los revela. Básicamente, estás tirando los dados si tu población es muy pequeña.

Si está buscando un límite inferior, como se indica en los comentarios, una mujer y un banco de esperma teóricamente podrían poblar un mundo, o si asumimos por alguna razón que estamos limitados solo a la concepción natural, un hombre y una mujer es suficiente . Pero es muy arriesgado. Es realmente un riesgo ridículo tomar. Una colonización interestelar ya sería tan costosa y requeriría una carga útil tan grande que es difícil imaginar un escenario en el que no desee incluir muchos miles de genomas, al menos en forma de esperma en hielo.

¿Cuántos exactamente deben incluirse como mínimo absoluto? Una vez más, es totalmente una cuestión de grado. No hay un valor umbral que marque una diferencia crítica. ¿Cuánto riesgo está dispuesto a aceptar por esta empresa realmente costosa? ¿Un montón? Entonces, dos genomas lo harán, o incluso un solo macho si está dispuesto a convertir a la hembra en un gemelo clonado con dos copias de X en lugar de Y. ¿Preferiría tener un riesgo cero? No hay tal cosa. ¿En algún lugar entremedio? Bueno, toma más de 2. Y no tomes tantos que ocupen más del 10% de tu carga útil.

En última instancia, el costo/beneficio por libra es la ecuación en la que trabajará. A eso es a lo que generalmente se reduce todo en la exploración espacial.

Si se va a desarrollar la colonización espacial, el intercambio de material genético entre colonias es un escenario muy probable. Es bastante fácil intercambiar esperma. Incluso si consideramos la colonización estelar, las naves de esperma interestelares parecen mucho más posibles que los viajes (los contenedores de esperma pueden soportar una mayor aceleración, no requieren la desaceleración de la nave estelar y pueden viajar por más tiempo en forma congelada).

Los Amish son un grupo genéticamente separado. Podrían sobrevivir cientos de años a partir de una población central de 200 personas. Sí, pueden tener trastornos genéticos, pero no es tan malo como para amenazar su supervivencia a largo plazo.

Hay un estudio genético que dice que se necesitan aproximadamente 25 pares de ratones para construir una población estable a largo plazo. Con los humanos, este número puede estar aproximadamente en el mismo orden.

Creo que la respuesta real está en algún lugar entre los dos.

Esta respuesta parece basada en la opinión, ¿puede ofrecer referencias o estudios que respalden las afirmaciones?
Me temo que incluso con una fuente para el estudio del ratón, esta respuesta parece estar haciendo una afirmación sobre los humanos que es bastante especulativa.
@ named2voyage He oído hablar de él de una fuente confiable, que el tamaño estimado es de alrededor de 50 (25 pares) en el caso de los humanos. El problema es que no puedo demostrarlo. La fuente fue verbal, no en inglés, y de hace unos 20 años, de un profesor de biología de secundaria. Mis extensas búsquedas de esta información no tuvieron éxito. Sospecho que podría estar disponible en fuentes académicas. Tal vez podría preguntarlo en Biology SE. Sin embargo, los problemas genéticos de los Amish son bien conocidos, fácilmente podría obtener muchas referencias.
@ named2voyage (perdón por la reacción tardía) Uhoh preguntó esto en Biology SE y una respuesta creíble para mí mencionó este límite de 50.
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