¿Qué es el tamaño efectivo de una población animal?

El tamaño efectivo de una población es un concepto clave de la genética de poblaciones. Su conocimiento nos permite calcular con precisión el número de individuos reproductivos en una población, lo cual es tremendamente útil en algunas situaciones.

Desde la conservación de las especies hasta las dinámicas epidemiológicas en los seres vivos, términos como el que hoy te mostramos son de esencial importancia para investigadores en múltiples ámbitos de la biología. Hoy te contamos todo lo que debes saber sobre el tamaño efectivo de una población animal.

Genética de poblaciones: qué es

Como ya sabemos, la información que determina las características de los seres vivos se halla codificada en los genes. Un gen es una porción del cromosoma que contiene la información para un carácter, como por ejemplo, el número de dedos o el color del pelo.

Los genes son determinantes para la supervivencia de las especies, pues las características codificadas en ellos hacen que el animal esté mejor adaptado a su ambiente —o no—. Según la Teoría de la Evolución, solo aquella especie que esté bien adaptada al ecosistema prosperará través de las generaciones.

La genética de poblaciones, en definitiva, es una rama de la biología que busca explicar fenómenos evolutivos, usualmente a través del estudio de las frecuencias genéticas en una población animal.

Algunos conceptos básicos de Genética

La genética es una ciencia compleja que maneja términos muy abstractos. Sin embargo, esta disciplina es relativamente sencilla de entender si previamente se tienen claros algunos conceptos. A continuación, explicaremos algunos de ellos.

La mayoría de animales, como los humanos, somos diploides. Esto significa que tenemos dos copias de material genético en el núcleo de cada célula —dos juegos de cromosomas homólogos—. Estas copias son heredadas una de la madre y otra del padre.

Esto es importante, ya que según como sean estas copias para un alelo concreto —cada una de las manifestaciones que puede adquirir un gen—, el individuo puede ser:

• Homocigoto, si ambas copias son la misma. Por ejemplo, si el animal ha heredado de ambos padres el gen que determina el color de ojos gris.
• Heterocigoto, si cada alelo es diferente. Por ejemplo, si el animal ha heredado de su padre el gen de ojos gris y de su madre el gen de ojos verdes.

La importancia de los parámetros genéticos

Estos conceptos, aparentemente sencillos de comprender, son cruciales para entender el comportamiento de los genes en las poblaciones. Cabe destacar que, además, un individuo puede ser homocigoto para un carácter pero heterocigoto para otro.

La genética de poblaciones analiza el cambio en ciertos parámetros de naturaleza genética en las poblaciones animales para describir así efectos evolutivos. Algunos de estos parámetros son la proporción de heterocigotos, un número clave para entender la evolución de una alelo.

El tamaño efectivo de la población

En genética de poblaciones, es esencial tener una idea del tamaño de la población reproductiva. A pesar de que esto puede parecer tan sencillo como un simple censo, en realidad no es así, ya que las poblaciones son complejas. En ocasiones, el número de machos y hembras no está proporcionado o la reproducción no es al azar.

El concepto de tamaño efectivo de población se refiere al número de individuos en edad adulta con capacidad de reproducirse. Esto es relevante a muchos niveles, ya que solo los individuos en edad reproductiva contribuirán genéticamente a la próxima generación.

Debido a las limitaciones que tiene el cálculo de este concepto, los genetistas recurren a la idea de población ideal. Este concepto es una población que cumpla las siguientes características:

• El apareamiento es al azar.
• Todos los individuos contribuyen genéticamente a la siguiente generación.
• Las generaciones de padres e hijos no se solapan.

Si una población cumple con todos estos requisitos, el tamaño efectivo es igual al tamaño censal. Por desgracia, esto casi nunca es así. Toca hacer uso de herramientas genéticas para inferir árboles genealógicos entre padres e hijos y, únicamente de esta forma, se obtendrá un tamaño efectivo aproximado real.

Usos del tamaño efectivo de la población

A continuación, te presentamos algunos usos del tamaño efectivo poblacional en labores de conservación y conocimiento biológico.

Filogeografía

La filogeografía trata de explicar la distribución geográfica de la variación genética en las poblaciones. Esta disciplina puede ayudar a entender el proceso de formación de nuevas especies o su extinción.

Para reconstruir la  historia, se establecen genealogías de genes y, gracias a métodos estadísticos, se puede estimar el tamaño efectivo de una población en el pasado.

¿Cuál es la importancia de este conocimiento? Gracias a él, se puede estimar como ha variado el tamaño de esa población a lo largo del tiempo para saber si, por ejemplo, una catástrofe natural llevó al borde de la extinción a una especie animal.

Esto ocurrió con ciertos animales como los mamuts, cuya población quedó tan mermada que fallecieron por las deficiencias genéticas de su población. Todo este conocimiento no habría llegado a nosotros si no fuera por el uso del tamaño efectivo poblacional.

Epidemiología

El tamaño efectivo de la población es un concepto muy útil en epidemiología. La razón de esto es que, si se puede determinar que un patógeno es descendiente de un solo o pocos ancestros, su variación genética será baja. Esto es crucial para evitar que el agente microscópico desarrolle resistencia a antibióticos o vacunas.

Si por el contrario su tamaño poblacional original era alto, su variación será mayor y será más difícil de controlar, debido a su altísima capacidad de adaptación, como ocurre con los virus de la gripe. Como podemos ver, estos parámetros también pueden reportar usos útiles a los seres humanos.

Conservación

Aunque una población de animales sea muy grande, esto significa poco si solo un pequeño porcentaje de ellos se reproduce. Conocer el tamaño efectivo de una población nos permite aproximar hasta qué punto está amenazada o al borde de desaparecer y, gracias a ello, poner en marcha planes de conservación preventivos.

En definitiva, como podemos ver, el tamaño efectivo de la población es un concepto que es algo confuso y de difícil definición. Sin embargo, es sumamente útil presenta muchas aplicaciones.