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Población fantasma

Una población fantasma es una población que se ha inferido mediante el uso de técnicas estadísticas. [1]

Estudios de población

En 2004, se propuso que los enfoques de máxima verosimilitud o bayesianos que estiman las tasas de migración y los tamaños de población utilizando la teoría coalescente pueden utilizar conjuntos de datos que contienen una población que no tiene datos. Esto se conoce como una "población fantasma". La manipulación permite la exploración de los efectos de las poblaciones faltantes en la estimación de los tamaños de población y las tasas de migración entre dos poblaciones específicas. Los sesgos de los parámetros de población inferidos dependen de la magnitud de la tasa de migración de las poblaciones desconocidas. [1] La técnica para derivar poblaciones fantasmas atrajo críticas porque las poblaciones fantasmas eran el resultado de modelos estadísticos, junto con sus limitaciones. [2]

Genética de poblaciones

Humanos

En 2012, se utilizaron técnicas estadísticas y análisis de ADN para inferir que una población humana ahora extinta en el norte de Eurasia se había cruzado con los ancestros de los europeos y con un grupo siberiano que luego emigró a las Américas. Se hizo referencia al grupo como una población fantasma porque se los identificó por los ecos que dejan en los genomas, no por los huesos o el ADN antiguo. [3] En 2013, otro estudio encontró los restos de un miembro de este grupo fantasma, lo que cumplió la predicción anterior de que habían existido. [4] [5]

Según un estudio publicado en 2020, existen indicios de que entre el 2% y el 19% (o aproximadamente entre ≃6,6 y ≃7,0%) del ADN de cuatro poblaciones de África occidental puede proceder de un homínido arcaico desconocido que se separó del antepasado de los sapiens (los humanos modernos) y los neandertales hace entre 360.000 y 1,02 millones de años. Sin embargo, el estudio también sugiere que al menos parte de esta mezcla arcaica también está presente en los euroasiáticos/no africanos, y que el evento o eventos de mezcla se dan entre 0 y 124.000 años antes del presente, lo que incluye el período anterior a la migración fuera de África y anterior a la división entre África y Eurasia (lo que afecta en parte a los ancestros comunes tanto de los africanos como de los euroasiáticos/no africanos). [6] [7] [8] Otro estudio reciente, que descubrió cantidades sustanciales de variación genética humana no descrita previamente, también encontró variación genética ancestral en los africanos que es anterior a los humanos modernos y se perdió en la mayoría de los no africanos. [9]

Otros animales

En 2015, un estudio sobre el linaje y la migración temprana del cerdo doméstico descubrió que el mejor modelo que se ajustaba a los datos incluía el flujo genético de una población fantasma durante el Pleistoceno que ahora está extinta. [10]

Un estudio de 2018 sugiere que el ancestro común del lobo y el coyote puede haberse cruzado con un cánido desconocido relacionado con el cuón . [11]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Beerli, P (2004). "Efecto de poblaciones no muestreadas en la estimación de tamaños de población y tasas de migración entre poblaciones muestreadas". Ecología molecular . 13 (4): 827–836. doi : 10.1111/j.1365-294x.2004.02101.x . PMID  15012758. S2CID  18326408.
  2. ^ Skatkin, M (2005). "Ver fantasmas: el efecto de poblaciones no muestreadas en las tasas de migración estimadas para poblaciones muestreadas". Ecología molecular . 14 (1): 67–73. doi :10.1111/j.1365-294X.2004.02393.x. PMID  15643951. S2CID  17600283.
  3. ^ Patterson, N (2012). "Mezcla antigua en la historia humana". Genética . 192 (3): 1065–93. doi :10.1534/genetics.112.145037. PMC 3522152 . PMID  22960212. 
  4. ^ Raghavan, M (2013). "El genoma siberiano del Paleolítico superior revela la ascendencia dual de los nativos americanos". Nature . 505 (7481): 87–91. Bibcode :2014Natur.505...87R. doi :10.1038/nature12736. PMC 4105016 . PMID  24256729. 
  5. ^ Callaway, E (2015). ""Población fantasma" sugiere una migración perdida hace mucho tiempo hacia las Américas". Nature . doi :10.1038/nature.2015.18029. S2CID  181337948.
  6. ^ Arun Durvasula; Sriram Sankararaman (2020). "Recuperación de señales de introgresión arcaica fantasma en poblaciones africanas". Science Advances . 6 (7): eaax5097. Bibcode :2020SciA....6.5097D. doi : 10.1126/sciadv.aax5097 . PMC 7015685 . PMID  32095519. "Las poblaciones no africanas (los chinos Han en Beijing y los residentes de Utah con ascendencia del norte y oeste de Europa) también muestran patrones análogos en el CSFS, lo que sugiere que un componente de la ascendencia arcaica era compartida antes de la división de las poblaciones africanas y no africanas... Una interpretación del tiempo reciente de introgresión que documentamos es que las formas arcaicas persistieron en África hasta hace poco. Alternativamente, la población arcaica podría haber introgresado antes en una población humana moderna, que luego se cruzó con los ancestros de las poblaciones que hemos analizado aquí. Los modelos que hemos explorado aquí no son mutuamente excluyentes, y es plausible que la historia de las poblaciones africanas incluya contribuciones genéticas de múltiples poblaciones divergentes, como lo demuestra el gran tamaño efectivo de la población asociada con la población arcaica introgresora... Dada la incertidumbre en nuestras estimaciones del tiempo de introgresión, nos preguntamos si analizar conjuntamente el CSFS tanto del CEU (residentes de Utah con ascendencia del norte y oeste de Europa) como del YRI Los genomas podrían proporcionar una resolución adicional. Con el modelo C, simulamos la introgresión antes y después de la división entre poblaciones africanas y no africanas y observamos diferencias cualitativas entre los dos modelos en los bins de alelos derivados de alta frecuencia del CSFS en poblaciones africanas y no africanas (fig. S40). Utilizando ABC para ajustar conjuntamente los bins de alelos derivados de alta frecuencia del CSFS en CEU e YRI (definidos como una frecuencia superior al 50 %), encontramos que el límite inferior del intervalo creíble del 95 % del tiempo de introgresión es más antiguo que la división simulada entre CEU e YRI (2800 frente a 2155 generaciones BP), lo que indica que al menos parte de los linajes arcaicos observados en el YRI también se comparten con el CEU..."
  7. ^ [1] Materiales suplementarios para recuperar señales de introgresión arcaica fantasma en poblaciones africanas", sección "S8.2" "Simulamos datos usando los mismos antecedentes en la Sección S5.2, pero calculamos el espectro tanto para YRI [Yoruba de África Occidental] como para CEU [una población de origen europeo]. Descubrimos que los parámetros de mejor ajuste fueron un tiempo de división arcaico de hace 27.000 generaciones (95% HPD: 26.000-28.000), una fracción de mezcla de 0,09 (95% HPD: 0,04-0,17), un tiempo de mezcla de hace 3.000 generaciones (95% HPD: 2.800-3.400) y un tamaño de población efectivo de 19.700 individuos (95% HPD: 19.300-20.200). Descubrimos que el límite inferior del tiempo de mezcla es más antiguo que la división simulada entre CEU e YRI (hace 2155 generaciones), lo que proporciona cierta evidencia a favor de un evento anterior a la salida de África. Este modelo sugiere que muchas poblaciones fuera de África también deberían contener haplotipos de este evento de introgresión, aunque la detección es difícil porque muchos métodos utilizan grupos externos no mezclados para detectar haplotipos introgresados ​​[Browning et al., 2018, Skov et al., 2018, Durvasula y Sankararaman, 2019] (5, 53, 22). También es posible que algunos de estos haplotipos se perdieran durante el cuello de botella de la salida de África".
  8. ^ Durvasula, Arun; Sankararaman, Sriram (2020). "Recuperación de señales de introgresión arcaica fantasma en poblaciones africanas". Science Advances . 6 (7): eaax5097. Bibcode :2020SciA....6.5097D. doi :10.1126/sciadv.aax5097. PMC 7015685 . PMID  32095519. S2CID  211472946. 
  9. ^ Bergström, A; McCarthy, S; Hui, R; Almarri, M; Ayub, Q (2020). "Información sobre la variación genética humana y la historia de la población a partir de 929 genomas diversos". Science . 367 (6484): eaay5012. doi :10.1126/science.aay5012. PMC 7115999 . PMID  32193295. "Un análisis de secuencias arcaicas en poblaciones modernas identifica una variación genética ancestral en poblaciones africanas que probablemente es anterior a los humanos modernos y que se ha perdido en la mayoría de las poblaciones no africanas... Encontramos pequeñas cantidades de ascendencia neandertal en genomas de África occidental, lo que probablemente refleja una mezcla euroasiática. A pesar de sus niveles muy bajos o la ausencia de ascendencia arcaica, las poblaciones africanas comparten muchas variantes neandertales y denisovanas que están ausentes en Eurasia, lo que refleja cómo una proporción mayor de la variación humana ancestral se ha mantenido en África".
  10. ^ Frantz, L (2015). "Evidencia de flujo genético a largo plazo y selección durante la domesticación a partir de análisis de genomas de cerdos domésticos y salvajes euroasiáticos". Nature Genetics . 47 (10): 1141–1148. doi :10.1038/ng.3394. PMID  26323058. S2CID  205350534.
  11. ^ Gopalakrishnan, Shyam; Sinding, Mikkel-Holger S.; Ramos-Madrigal, Jazmín; Niemann, Jonás; Samaniego Castruita, José A.; Vieira, Filipe G.; Carøe, cristiano; Montero, Marc de Manuel; Kuderna, Lucas; Serres, Aitor; González-Basallote, Víctor Manuel; Liu, Yan-Hu; Wang, Guo-Dong; Marqués-Bonet, Tomás; Mirarab, Siavash; Fernández, Carlos; Gaubert, Philippe; Koepfli, Klaus-Peter; Budd, Jane; Rueness, Eli Knispel; Heide-Jørgensen, Mads Peter; Petersen, doblado; Sicheritz-Ponten, Thomas; Bachmann, Lutz; Wiig, Øystein; Hansen, Anders J.; Gilbert, M. Thomas P. (2018). "El flujo genético interespecífico moldeó la evolución del género Canis". Current Biology . 28 (21): 3441–3449.e5. doi :10.1016/j.cub.2018.08.041. PMC 6224481 . PMID  30344120.