3.2: Diversidad Genética

Cada especie existente en la Tierra consiste en al menos una población, un grupo de individuos en un lugar determinado que generalmente se parecen y pueden potencialmente reproducirse entre sí para producir descendencia. Estas poblaciones pueden ser muy pequeñas (solo unos pocos individuos), muy grandes (miles de millones de individuos) o cualquier cosa intermedia. Los individuos dentro de cada población generalmente difieren genéticamente entre sí hasta cierto punto. Esta variación genética, componente de la diversidad genética (Figura 3.4), existe porque los genes —las unidades funcionales de información hereditaria que proporcionan el plano de un organismo— en diferentes individuos están formados por secuencias de ADN ligeramente diferentes. Las diferentes formas de un gen, que surgen a través de mutaciones que cambian secuencias de ADN, se conocen como alelos. El acervo genético, a su vez, consiste en la diversidad total de genes y alelos en una población o especie. La mezcla particular de genes y alelos en un individuo es su genotipo. La expresión del genotipo de un individuo, determinada por el ambiente donde se ha desarrollado un organismo, es su fenotipo, es decir, la morfología, anatomía, fisiología y bioquímica del organismo. Las características comunes para describir a una persona incluyen la altura, el color del cabello y el tipo de sangre, que en conjunto comienzan a describir el fenotipo de esa persona.

Figura 3.4 La diversidad genética surge debido a la variación en los alelos de genes individuales y la variación en los cromosomas de diferentes padres, que dan lugar a la variación genética entre individuos, tanto dentro de una misma población como entre diferentes poblaciones. CC POR 4.0.

En especies que se reproducen asexualmente, el potencial de aumento de la diversidad genética se limita a mutaciones en el ADN. Sin embargo, la reproducción sexual crea nuevas combinaciones genéticas al reunir cromosomas de cada padre. Este proceso, llamado recombinación, da como resultado una descendencia genéticamente única de sus padres. Las mutaciones genéticas proporcionan la base de la variación genética, pero la reproducción sexual aumenta drásticamente la diversidad genética al mezclar alelos aleatoriamente en diferentes combinaciones.

La diversidad genética permite que las especies se adapten al cambio ambiental.

Dos factores determinan la diversidad genética de una especie: el número de genes que tienen múltiples alelos (genes polimórficos) y el número de alelos presentes en una población para cada gen polimórfico. Si un gen es polimórfico, algunos individuos tendrán dos formas diferentes del gen, es decir, serán heterocigotos porque recibieron diferentes alelos del mismo gen de sus padres. Algunos individuos tendrán dos de las mismas formas del gen, serán homocigotos porque cada progenitor les dio el mismo alelo. En general, cuanto mayor sea la diversidad genética en una población, sobre todo cuanto mayor sea el número de alelos presentes, más capaz será una especie de adaptarse a las circunstancias cambiantes de su entorno. La genética también afecta el desarrollo, la fisiología y la aptitud de un organismo individual, la capacidad relativa de los individuos para sobrevivir y reproducirse. Este mismo principio da a los humanos la capacidad de seleccionar y criar cultivos y animales domésticos con características que benefician la producción y calidad de los alimentos (Davis et al., 2012). Muchas especies raras tienen una diversidad genética relativamente baja, especialmente en poblaciones que han disminuido a tamaños pequeños. La baja diversidad genética limita la capacidad de las pequeñas poblaciones para adaptarse a los cambios en las condiciones ambientales y las deja en riesgo de extinción cuando las condiciones cambian. En la sección 8.7 se discute la importancia de mantener la diversidad genética con mayor detalle.