Evaluación de la purga genética en poblaciones de censo reducido

Resumo

La depresión consanguínea puede ser decisiva para la extinción de poblaciones de censo pequeño. Sin embargo, la consanguinidad también incrementa la selección contra los deletéreos responsables de dicha depresión. A este incremento de la selección se le denomina purga genética. Sus consecuencias pueden analizarse utilizando el modelo IP (García-Dorado 2012), que permite predecir la reducción del lastre de consanguinidad y de la depresión consanguínea atribuibles a la purga a través de un coeficiente de consanguinidad purgado (g) que depende del coeficiente de purga (d). Hasta la fecha se ha publicado una única estima de d para la purga en condiciones no competitivas, obtenida en un experimento con Drosophila (Bersabé & García-Dorado 2013). Sin embargo, existen evidencias de que d puede ser mayor en las condiciones más competitivas de las poblaciones silvestres que en cautividad. Además, es necesario estimar d en las propias poblaciones amenazadas de interés, donde no es posible el diseño experimental pero a menudo se dispone de medidas de la eficacia individual y registros genealógicos. Objetivos - Estimar experimentalmente el coeficiente de purga en condiciones competitivas. - Desarrollar una metodología para aplicar el modelo IP a medidas de eficacia en individuos con registros genealógicos., y analizar las propiedades de las estimas de d obtenidas usando dicha metodología y su valor predictivo. - Comparar la capacidad de nuestra metodología para detectar, estimar y predecir la purga con la de modelos previos basados en la consanguinidad ancestral. Metodología El objetivo 1 se abordó mediante un experimento de laboratorio con Drosophila melanogaster, en el que se evalúo la evolución del lastre de consanguinidad y de la eficacia en dos poblaciones grandes y en conjuntos de líneas de censo reducido (N¿40) derivadas de ellas, todas mantenidas en condiciones altamente competitivas El objetivo 2 incluye un análisis teórico que extiende la aplicabilidad del modelo IP previo a cualquier conjunto de datos de eficacia con registros genealógicos, el estudio analítico de los sesgos en la estima de la tasa de depresión consanguínea, el desarrollo de una metodología no lineal de estimación numérica y la programación de un código de acceso libre. El objetivo 3 se aborda extendiendo la metodología anterior para incluir modelos de purga basados en la consanguinidad ancestral y analizando datos obtenidos mediante simulación. Resultados En el experimento con Drosophila realizado en condiciones competitivas obtuvimos mucha más purga que la previamente evaluada en condiciones no competitivas, con una estima d ¿ 0.3. A continuación obtuvimos ecuaciones genealógicas para el modelo IP y desarrollamos la herramienta informática PURGd que estima los parámetros del modelo, es decir, d y la tasa de depresión consanguínea. Finalmente, al analizar con PURGd datos simulados, encontramos que las estimas IP tienen en general buenas propiedades predictivas. De entre los modelos basados en la consanguinidad ancestral, el modelo de Ballou puede ajustar los datos satisfactoriamente, pero las estimas obtenidas para sus parámetros tienen malas propiedades predictivas en condiciones diferentes de aquellas en que se estimaron. Conclusiones: La purga puede ser muy eficaz, revirtiendo la depresión consanguínea en poblaciones silvestres y actuando incluso contra deletéreos de efecto relativamente pequeño, y debe por tanto ser tenida en cuenta en los programas de conservación. El modelo IP y su implementación genealógica a través del programa PURGd es útil para detectar y cuantificar la purga genética a través del coeficiente d, y para predecir sus consecuencias en diferentes situaciones, resultando más adecuado que métodos anteriores basados en la consanguinidad ancestral.