- Mecanismes de el flux de gens
- La migració i l'equilibri de Hardy-Weinberg
- Varien les freqüències al·lèliques?
- Conseqüències de l'flux de gens
- Flux de gens i concepte d'espècie
- exemple
- referències
El flux de gens o flux genètic, en biologia, fa referència a el moviment de gens des d'una població a una altra. Generalment, el terme és usat com a sinònim de el procés migratori - en el seu sentit evolutiu.
En el seu ús comú, la migració descriu el moviment estacional d'individus d'una regió a una altra, a la recerca de millors condicions, o amb finalitats reproductives. No obstant això, per a un biòleg evolutiu, la migració implica la transferència d'al·lels d'un conjunt de gens entre poblacions.
Font: Jessica Krueger, from Wikimedia Commons
A la llum de genètica de poblacions, l'evolució es defineix com el canvi de les freqüències al·lèliques en el temps.
Seguint els principis de l'equilibri de Hardy-Weinberg, les freqüències variaran sempre que hi hagi: selecció, mutació, deriva i flux gènic. Per aquesta raó, el flux de gens és considerat una força evolutiva de gran importància.
Mecanismes de el flux de gens
Els mecanismes i les causes que originen el moviment de gens en una població es troba fortament lligat a les característiques inherents de el grup d'estudi. Pot ocórrer per la immigració o emigració de certs individus en estat de reproducció o bé, resultar d'el moviment en els gàmetes.
Per exemple, un mecanisme pot ser la dispersió ocasional de les formes juvenils d'una espècie animal a poblacions llunyanes.
En el cas de les plantes, els mecanismes són més fàcils de puntualitzar. Els gàmetes de les plantes són transportats de diferents maneres. Alguns llinatges fan servir mecanismes abiòtics, com l'aigua o el vent, que pot portar els gens a poblacions distants.
De la mateixa manera, hi ha la dispersió biòtica. Molts animals frugívors participen en la dispersió de les llavors. Per exemple, en els tròpics, les aus i els ratpenats tenen un paper crucial en la dispersió de plantes de gran importància per als ecosistemes.
En altres paraules, la taxa de migracions i flux gènic depèn de la capacitat de dispersió de la nissaga estudiat.
La migració i l'equilibri de Hardy-Weinberg
Per estudiar l'efecte de la migració en l'equilibri de Hardy-Weinberg sol usar-se el model d'illa com a simplificació (model de migració illa-continent).
Com la població de l'illa és relativament petita, comparada amb la població de la terra ferma, qualsevol pas de gens des de l'illa a el continent no té cap efecte en les freqüències genotípiques i al·lèliques de el continent.
Per aquesta raó, el flux de gens tindria efecte només en una direcció: de continent cap a l'illa.
Varien les freqüències al·lèliques?
Per entendre l'efecte de l'succés migratori a l'illa, considerem l'exemple hipotètic d'un locus amb dos al·lels A 1 i A 2. Hem esbrinar si el moviment de gens a l'illa causa variació en les freqüències al·lèliques.
Anem a suposar que la freqüència de l'al·lel A 1 és igual a 1 - el que vol dir que està fixat en la població, mentre que en la població continental és l'al·lel A 2 el qual es troba fixat. Previ a la maduració dels individus de l'illa, migren 200 individus a aquesta.
Posterior a el flux de gens, les freqüències es modifiquessin, i ara el 80% serà "nativa", mentre que el 20% és nou o continental. Amb aquest exemple tan simple, podem demostrar com el moviment de gens condueix a el canvi de les freqüències al·lèliques - concepte clau en evolució.
Conseqüències de l'flux de gens
Quan hi ha un flux de gens marcat entre dues poblacions, una de les conseqüències més intuïtives és que aquest procés s'encarrega de diluir les possibles diferències existents entre les dues poblacions.
D'aquesta manera, el flux de gens pot actuar contra direcció a altres forces evolutives que busquen mantenir diferències en la composició dels reservoris genètics. Com el mecanisme de la selecció natural, per exemple.
Una segona conseqüència és la disseminació dels al·lels profitosos. Suposem que per mutació sorgeix un nou lel que atorga cert avantatge selectiu als seus portadors. A l'existir la migració, l'al·lel nou és transportat a noves poblacions.
Flux de gens i concepte d'espècie
El concepte biològic d'espècie és àmpliament conegut i, certament, és el més usat. Aquesta definició s'ajusta a l'esquema conceptual de la genètica de poblacions, ja que involucra el patrimoni genètic - unitat on les freqüències al·lèliques canvien.
D'aquesta manera, per definició, els gens no passen d'una espècie a una altra - no hi ha flux gènic - i per aquesta raó les espècies exhibeixen certs caràcters que permeten diferenciar-les. Seguint aquesta línia d'idees, el flux de gens explica per què les espècies formen un "clúster" o agrupació fenética.
A més, la interrupció de l'flux de gens té conseqüències crucials en biologia evolutiva: condueix - en la majoria dels casos - a esdeveniments d'especiació o formació de noves espècies. El flux de gens pot interrompre per diferents factors, com l'existència d'una barrera geogràfica, per preferències a nivell de el seguici, entre d'altres mecanismes.
El contrari també és cert: l'existència de flux gènic contribueix al fet que tots els organismes d'una regió es mantinguin com una sola espècie.
exemple
La migració de la serp Nerodia sipedon constitueix un cas ben documentat de flux de gens des d'una població continental fins a una illa.
L'espècie és polimòrfica: pot presentar un patró de bandejat significatiu o no presentar cap banda. En una simplificació, la coloració està determinada per un locus i dos al·lels.
En termes generals, les serps de el continent es caracteritzen per exhibir el patró de bandes. En contrast, les que habiten les illes, no les posseeixen. Els investigadors han arribat a la conclusió que la diferència morfològica es deu a les diferents pressions selectives a què està sotmesa cada regió.
A les illes, els individus acostumen a prendre el sol a la superfície de les roques prop de la vora de la platja. Es va demostrar que l'absència de bandes facilita el camuflatge sobre les roques de les illes. Aquesta hipòtesi va poder comprovar-se usant experiments de marcatge i recaptura.
Per aquesta raó adaptativa, esperaríem que la població de l'illa estigués formada exclusivament per organismes sense bandes. No obstant això, això no és cert.
Cada generació arriba un nou grup d'organismes amb bandes des del continent. En aquest cas, la migració està actuant com una força contrària a la selecció.
referències
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: ciència i natura. Pearson Educació.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitació a la Biologia. Ed. Mèdica Panamericana.
- Freeman, S., & Herron, JC (2002). Anàlisi evolutiu. Prentice Hall.
- Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrated principles of zoology (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
- Mayr, E. (1997). Evolution and the diversity of life: Selected essays. Harvard University Press.
- Soler, M. (2002). Evolució: la base de la Biologia. Projecte Sud.