Modo preestablecido
Solo deriva: con N pequeña, las frecuencias derivan al azar hasta fijar o perder el alelo.
Parámetros del modelo
Población
Fitness por genotipo (selección)
Mutación y migración
Simulación
Equilibrio de Hardy-Weinberg (frecuencias iniciales)
p² + 2pq + q² = 1 con p = 0,50, q = 0,50
Guía de Genética de Poblaciones
Deriva, selección y Hardy-Weinberg
Fuerzas Evolutivas
| Fuerza | Efecto | Depende de | Fórmula clave | Ejemplo |
|---|---|---|---|---|
| Deriva genética | Cambios aleatorios en p | Tamaño poblacional N (más fuerte si N pequeño) | Var(p) ≈ pq/(2N) por generación | Cuello de botella, efecto fundador |
| Selección direccional | Un alelo aumenta o disminuye | Coeficientes selectivos w | p' = (p²wAA + pq·wAa) / w̄ | Resistencia a antibióticos |
| Selección equilibradora | Mantiene polimorfismo | Heterocigoto con ventaja | p* = (wAa−waa)/(2wAa−wAA−waa) | Anemia falciforme y malaria |
| Mutación | Crea variación nueva | Tasas μ, ν (típicamente 10⁻⁶ a 10⁻⁴) | p' = p(1−μ) + (1−p)ν | Mutaciones espontáneas en ADN |
| Migración (flujo génico) | Homogeniza poblaciones | Tasa m y frecuencia origen pm | p' = (1−m)p + m·pm | Aves migratorias, polen |
Casos de Uso Reales
Anemia falciforme
En zonas con malaria, el heterocigoto HbA/HbS resiste mejor el parásito. Selección equilibradora mantiene el alelo S pese a ser letal en homocigosis.
Resistencia a antibióticos
Una mutación que confiere resistencia tiene fitness alto en presencia del fármaco. Selección direccional fija el alelo en pocas generaciones.
Efecto fundador
Un grupo pequeño coloniza una nueva isla. La deriva genética rápidamente fija o pierde alelos. Frecuencias muy distintas a la población origen.
Cuello de botella
Reducción drástica del tamaño poblacional (caza, epidemia). La deriva amplificada reduce la diversidad genética y puede fijar alelos deletéreos.
Preguntas Frecuentes
En una población infinita, con apareamiento aleatorio, sin selección, mutación ni migración, las frecuencias alélicas y genotípicas se mantienen constantes generación tras generación: p² + 2pq + q² = 1.
Es el modelo nulo: si una población se desvía, alguna fuerza evolutiva está actuando.
La varianza del cambio en p por generación es pq/(2N). Con N pequeño la varianza es grande: en cada generación se sortean pocos alelos, así que el azar domina sobre la selección débil.
Regla 4Ns: si |s|·N ≪ 1, la selección es dominada por la deriva.
Direccional: un homocigoto es el más apto, el alelo correspondiente tiende a fijarse (p→0 o p→1). Equilibradora: el heterocigoto tiene ventaja, ambos alelos se mantienen en una frecuencia intermedia estable p*.
Cuando hay selección (fitness desiguales), mutación significativa, flujo génico, tamaño poblacional pequeño (deriva) o apareamiento no aleatorio (endogamia, asortativo). En la práctica casi ninguna población real cumple HW estricto.
H = 2pq es la proporción de individuos heterocigotos esperada. Es una medida de diversidad genética: H=0 significa población fijada (sin variación), H máximo (0,5) cuando p=q=0,5. La deriva reduce H en el tiempo: Ht ≈ H₀(1−1/(2N))t.
Mutación es interna: cambia un alelo a otro al copiar el ADN, tasa muy baja (10⁻⁶ a 10⁻⁴ por gen y generación). Migración es externa: llegan individuos de otra población con una frecuencia distinta. Ambas introducen variación, pero la migración es típicamente mucho más rápida.
Cómo Interpretar las Trayectorias — Paso a Paso
Líneas muy separadas entre sí indican deriva fuerte (poblaciones evolucionan diferente al azar). Líneas pegadas indican que la selección domina sobre el azar.
La media azul gruesa muestra la tendencia esperada. Si sube hacia 1, A se está fijando; si baja hacia 0, se está perdiendo; si se queda en p* intermedio, hay equilibrio.
Si las barras se acumulan en los extremos (0 y 1), las poblaciones se fijaron. Si hay distribución continua intermedia, todavía no terminó la evolución o hay equilibrio estable.
Sin selección, la probabilidad de fijación de un alelo equivale a su frecuencia inicial. Si P(fijación) > p₀, hay selección a favor de A; si es menor, selección en contra.
H final menor que H inicial confirma que la deriva o la selección direccional redujeron la diversidad. Mantenerse cerca del valor inicial sugiere selección equilibradora o N grande.
Mejores Prácticas
Una sola simulación es engañosa por el azar. Repite muchas veces para ver la distribución estadística.
Cambia entre "Deriva pura" y "Hardy-Weinberg" para entender el papel del tamaño poblacional.
Si todas las trayectorias siguen oscilando, no diste tiempo suficiente. Sube G a 300-500.
El equilibrio estable es p* = (wAa−waa)/(2wAa−wAA−waa). Verifica que la media converja ahí.
En la naturaleza μ ≈ 10⁻⁶ a 10⁻⁴ por gen. Valores mayores son útiles para ver el efecto en pocas generaciones.
Con m > 0,1, el flujo génico arrastra rápidamente la frecuencia local hacia la del foco emisor pm.
- Solo se simulan 2 alelos en un único locus (sin loci ligados ni epistasia).
- Las generaciones son discretas y no se solapan (modelo Wright-Fisher); muchas especies tienen generaciones solapadas.
- Apareamiento aleatorio: no hay endogamia, apareamiento asortativo ni estructura familiar.
- Sin estructura de edad ni espacio: todos los individuos son intercambiables y contribuyen igual al pool gamético.
- Fitness y ambiente constantes: los coeficientes selectivos no varían con la densidad ni con el tiempo.
- Modelo educativo: para investigación real se usan SLiM, msprime u otras herramientas con migración multi-poblacional, recombinación y selección dependiente de frecuencia.