El rescate genético se considera una estrategia de mitigación diseñada para restaurar la diversidad genética y reducir los riesgos de extinción en poblaciones pequeñas, aisladas y frecuentemente endogámicas. [1] Se implementa en gran medida a través de la translocación, un tipo de rescate demográfico y migración técnica que agrega individuos a una población para prevenir su posible extinción. Este rescate demográfico puede ser similar al rescate genético, ya que cada uno aumenta el tamaño de la población y/o la aptitud. Esta superposición de significados ha llevado a algunos investigadores a considerar una definición más detallada para cada tipo de rescate que detalle "la evaluación y documentación de la ascendencia genética anterior y posterior a la translocación". [1] No todos los ejemplos de rescate genético son claramente exitosos y la definición actual de rescate genético no exige que el proceso tenga un resultado "exitoso". A pesar de una definición ambigua, el rescate genético se considera positivo, con muchos éxitos percibidos. [2]
La base conceptual del rescate genético se remonta al trabajo del genetista Sewall Wright , quien estudió el efecto de la inmigración entre poblaciones vinculadas por el flujo genético. [3] Más recientemente, las revisiones científicas han definido el rescate genético como: "cuando la aptitud de la población, inferida a partir de alguna tasa vital demográfica o rasgo fenotípico, aumenta más de lo que puede atribuirse a la contribución demográfica de los inmigrantes". [4] [5] La mezcla genética que conduce a la recuperación de la aptitud podría describirse como "rescate genético", pero perpetúa las diferencias poco claras entre el rescate genético y la contaminación.
Cuando la población de una especie se vuelve demasiado pequeña, está sujeta a procesos genéticos como la depresión endogámica por falta de flujo genético, la fijación alélica por deriva genética y la pérdida de diversidad. En combinación, estos pueden conducir a una disminución de la aptitud de la población y aumentar el riesgo de extinción. [3] El rescate genético es una herramienta de conservación que intenta abordar estos factores genéticos moviendo genes de una población a otra para aumentar la diversidad genética general y minimizar la endogamia. [6] Esta técnica de conservación pretendía aumentar la aptitud de una población pequeña y en peligro [2] [3] mediante la introducción de alelos beneficiosos a través de la migración. [2] A menudo se utiliza para poblaciones de especies que corren un alto riesgo de extinción. Un rescate genético exitoso ocurre cuando la adición de nuevos genes introduce efectivamente diversidad genética que conduce a un mayor tamaño de la población y tasa de crecimiento, así como una mayor aptitud de la población. [2] Un rescate genético fallido puede ocurrir si la adición de nuevos genes causa depresión endogámica , lo que disminuye la aptitud de su población. [3] Un flujo genético excesivo puede provocar una inundación genética a través de una hibridación extensa. [2] El rescate genético puede ocurrir a través de múltiples vías, incluidas la heterosis y la evolución adaptativa . [2] Está estrechamente relacionado con los conceptos de contaminación genética , rescate evolutivo , restauración genética y flujo genético asistido, pero es claramente diferente de ellos. [2]
El flujo genético (migración) es la introducción de nuevos individuos (y genes) en una población objetivo. [7] La predicción del impacto de un migrante en una población dependerá de una combinación de factores genéticos y no genéticos complejos. El hecho de que la migración aumente la aptitud de la población dependerá de si los genes introducidos están adaptados a las condiciones locales y si reducen los niveles de endogamia en la población objetivo. Los individuos introducidos también pueden afectar positiva o negativamente el rescate genético a través de comportamientos como la elección de pareja , las jerarquías de dominancia y el infanticidio. [3]
La deriva genética es la fijación de alelos por casualidad, lo que reduce la diversidad general de la población. El rescate genético puede restaurar la diversidad añadiendo nuevos genes a una población, contrarrestando la fijación. [8]
La selección natural ocurre cuando las variaciones en los rasgos hereditarios determinan el éxito reproductivo de un individuo y, por lo tanto, determinan la persistencia de ese rasgo en esa población. [9] El rescate genético puede introducir rasgos que sean ventajosos para la población objetivo o reducir la frecuencia de rasgos desventajosos, aumentando la aptitud neta de una población para asegurar la supervivencia continua como especie.
El rescate genético puede ser una herramienta controvertida porque es difícil predecir cómo se verá afectada una población por un evento migratorio. El rescate genético tiene la posibilidad de reducir la aptitud de una población al hundirla o aumentar los alelos raros perjudiciales. [10] Este caso puede simplemente denominarse contaminación genética en lugar de referirse al rescate genético. El rescate también puede ser solo una solución a corto plazo, como lo demuestra el caso de los lobos de Isle Royale. En ese caso, el rescate genético de los lobos resultó en un gran aumento inicial en la aptitud de la población seguido de una gran disminución en los años posteriores. [10] Muchos conservacionistas argumentan que el rescate genético podría crear problemas imprevistos para las especies en riesgo y que pasa por alto los problemas subyacentes que empujan a tantas especies al borde de la extinción, incluida la pérdida de hábitat debido al desarrollo humano. [11]
Al igual que el término contaminación genética, el "rescate genético" tiene connotaciones políticas. Algunas de las prácticas más controvertidas que pueden considerarse rescate genético incluyen:
Un caso de rescate genético exitoso se puede observar en la población de panteras de Florida . La pérdida de hábitat y otras influencias antropogénicas llevaron a una población pequeña y endogámica que aumentó la disminución de esta población ( Puma concolor cougar ), . [16] La depresión endogámica resultó en colas enroscadas y remolinos de pelo, defectos en el esperma y anomalías cardíacas. [16] La población alcanzó un mínimo de aproximadamente 22 panteras. [3] Temiendo la extinción inevitable, ocho panteras de Texas fueron translocadas a Florida a mediados de la década de 1990. [16] Este esfuerzo se consideró exitoso después de que el análisis mostrara una tasa de crecimiento poblacional anual del 4% después del evento de inmigración. [3] Además, los investigadores descubrieron que los gatitos híbridos resultantes tenían tres veces más probabilidades de sobrevivir hasta la edad adulta que los gatitos de "raza pura". [16] La población de panteras de Florida aumentó de alrededor de 25 a más de 100 individuos en aproximadamente una década. [4]
Un caso de rescate genético fallido se puede observar en la población de lobos de Isle Royale . En 1997, un solo lobo llegó a la isla y se reprodujo con la población de lobos de unos 25 individuos. [10] Inicialmente, la adición de su variación genética resultó en efectos positivos en la población, demostrados por un gran aumento en la aptitud de la población. [10] Sin embargo, la adición de variación genética por parte de este inmigrante solo fue beneficiosa a corto plazo. La población disminuyó rápidamente, con solo dos lobos avistados en 2016. [10] Es posible que el nuevo inmigrante trajera un nuevo alelo perjudicial que aumentó en frecuencia a medida que se cruzaba con la población original o que un solo individuo fuera insuficiente para superar el impacto negativo de la carga genética. [10]
El gallo de las praderas es un ave que anida en el suelo y que presenta obstáculos ecológicos y evolutivos que hicieron necesario un rescate genético para evitar su extinción. [1] Se distribuyó ampliamente en las grandes llanuras de América del Norte, pero ahora requiere un manejo de la población en pequeñas áreas remanentes. En Illinois, el gallo de las praderas disminuyó de millones de individuos a mediados del siglo XIX a 46 en 1998. Esto impulsó los esfuerzos de rescate genético y el traslado de individuos de los estados vecinos para aumentar el número de gallos de las praderas en Illinois. Este se ha considerado un caso temprano y exitoso de rescate genético. Aunque las acciones iniciales de rescate genético parecen haber llevado a un aumento de la aptitud, el hábitat de las praderas ahora está limitando la recuperación. Los esfuerzos exclusivamente genéticos para rescatar a la especie se consideran insuficientes y puede ser necesario un mayor enfoque en la protección del hábitat para salvarla. [1]