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Viabilidad genética

La viabilidad genética es la capacidad de los genes presentes para permitir que una célula, organismo o población sobreviva y se reproduzca. [1] [2] El término se utiliza generalmente para referirse a la posibilidad o capacidad de una población de evitar los problemas de endogamia . [1] Con menos frecuencia, la viabilidad genética también se puede utilizar con respecto a una sola célula o a nivel individual. [1]

La endogamia agota la heterocigosidad del genoma, lo que significa que hay una mayor probabilidad de que haya alelos idénticos en un locus. [1] Cuando estos alelos no son beneficiosos, la homocigosidad podría causar problemas de viabilidad genética. [1] Estos problemas podrían incluir efectos sobre la aptitud individual (mayor mortalidad, crecimiento más lento, defectos de desarrollo más frecuentes, capacidad de apareamiento reducida, menor fecundidad, mayor susceptibilidad a las enfermedades, menor capacidad para soportar el estrés, reducción de la competencia intra e interespecífica). capacidad) o efectos sobre la aptitud física de toda la población (tasa de crecimiento demográfico deprimida, capacidad de recrecimiento reducida, capacidad reducida para adaptarse al cambio ambiental). [3] Véase Depresión endogámica . Cuando una población de plantas o animales pierde su viabilidad genética, aumentan sus posibilidades de extinción. [4]

Condiciones necesarias

Para ser genéticamente viable, una población de plantas o animales requiere una cierta cantidad de diversidad genética y un cierto tamaño de población . [5] Para la viabilidad genética a largo plazo, el tamaño de la población debe consistir en suficientes parejas reproductoras para mantener la diversidad genética. [6] El tamaño efectivo exacto de la población se puede calcular utilizando un análisis de población mínima viable . [7]   Una mayor diversidad genética y un mayor tamaño de población disminuirán los efectos negativos de la deriva genética y la endogamia en una población. [3] Cuando se han cumplido las medidas adecuadas, la viabilidad genética de una población aumentará. [8]

Causas de la disminución

El cuello de botella poblacional puede disminuir la viabilidad genética y conducir a una posible extinción [3]

La principal causa de una disminución de la viabilidad genética es la pérdida de hábitat . [4] [9] [10] Esta pérdida puede ocurrir debido, por ejemplo, a la urbanización o la deforestación que causan la fragmentación del hábitat . [4] Los fenómenos naturales como terremotos, inundaciones o incendios también pueden provocar la pérdida de hábitat. [4] Con el tiempo, la pérdida de hábitat podría provocar un cuello de botella en la población . [3] En una población pequeña, el riesgo de endogamia aumentará drásticamente, lo que podría conducir a una disminución de la viabilidad genética. [3] [4] [11] Si son específicos en sus dietas, esto también puede conducir al aislamiento del hábitat y a limitaciones reproductivas, lo que lleva a un mayor cuello de botella en la población y una disminución de la viabilidad genética. [8] La reproducción artificial tradicional también puede provocar una disminución de la viabilidad genética en algunas especies. [12] [13]

Viabilidad genética de poblaciones particulares de lobos.

Una pequeña población altamente endogámica de lobos grises ( Canis lupus ) que reside en el Parque Nacional Isle Royale , Michigan, EE. UU., ha experimentado una disminución de su población y está al borde de la extinción. [14] Estos lobos grises han estado experimentando una depresión endogámica severa determinada principalmente por la expresión homocigótica de mutaciones recesivas fuertemente deletéreas que conducen a una disminución de la viabilidad genética. [14] [15] La viabilidad genética reducida debido a una endogamia severa se expresó como una reproducción y supervivencia reducidas, así como defectos específicos como vértebras malformadas, probables cataratas, sindactilia, una "cola de cuerda" inusual y fenotipos de pelaje anómalos. Otra población escandinava endogámica de lobos grises ( Canis lupus ), que también sufre pérdida de viabilidad genética, está experimentando depresión endogámica probablemente debido a la expresión homocigótica de mutaciones recesivas nocivas. [14]

Conservación de la población

La protección del hábitat se asocia con una mayor riqueza alélica y heterocigosidad que en los hábitats desprotegidos. [16] La reducción de la fragmentación del hábitat y el aumento de la permeabilidad del paisaje pueden promover la riqueza alélica al facilitar el flujo de genes entre poblaciones aisladas o más pequeñas. [16]

La población mínima viable necesaria para mantener la viabilidad genética es aquella en la que la pérdida de variación genética debido al pequeño tamaño de la población ( deriva genética ) es igual a la variación genética obtenida mediante mutación . [17] Cuando el número de un sexo es demasiado bajo, puede ser necesario realizar cruces para mantener la viabilidad. [18]

analizando

Cuando la viabilidad genética parece estar disminuyendo dentro de una población, se puede realizar un análisis de viabilidad poblacional (PVA) para evaluar el riesgo de extinción de esta especie. [19] [20] [21] El resultado de un PVA podría determinar si se necesitan acciones adicionales con respecto a la preservación de una especie. [19]

Aplicaciones

La viabilidad genética la aplica el personal de gestión de la vida silvestre en zoológicos, acuarios u otros hábitats ex situ similares. [22] Utilizan el conocimiento de la genética de los animales, generalmente a través de sus pedigríes, para calcular el PVA y gestionar la viabilidad de la población. [22]

Referencias

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