Deriva genética – modelo de Wright–Fisher, gargalo e efeito fundador

BiologiaEvoluçãoIdades 17–18

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Várias populações do mesmo tamanho N começam com a mesma frequência p₀ do alelo A; a cada geração, os 2N alelos da prole são sorteados ao acaso do pool gênico dos pais, sem seleção nem mutação. Os gráficos mostram a frequência alélica de cada população, a distribuição de p entre as populações e a heterozigosidade média comparada à curva esperada H₀(1 − 1/2N)ᵗ. Os alunos mudam N, provocam um gargalo ou fundam novas populações com poucos indivíduos para ver alelos fixados ou perdidos apenas por acaso.

Aula: A síntese moderna: deriva genética (efeitos do acaso), efeito gargalo e efeito fundador

O que mostra

A deriva genética é a mudança nas frequências alélicas causada apenas pelo acaso, porque cada geração herda uma amostra aleatória dos alelos dos pais. Esta simulação usa o modelo de Wright–Fisher: a cada geração os 2N alelos da prole são sorteados do pool gênico, sem seleção, mutação ou migração. Várias populações evoluem lado a lado, então você vê que populações pequenas chegam depressa à fixação ou à perda, que a heterozigosidade cai como previsto e que gargalos e eventos fundadores tornam o acaso ainda mais forte.

Como usar

Clique em Pausar, ajuste N e p₀, depois Redefinir e veja as linhas se afastarem até chegar a 0 ou 1. Compare N = 10 com N = 500. Clique em Gargalo para que só alguns indivíduos sobrevivam a uma geração, ou em Efeito fundador para iniciar novas populações com poucos colonos. Ajuste esse número em Sobreviventes/fundadores e toque numa linha para destacá-la.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tamanho de cada população N 4–1000 indivíduos
  • Frequência inicial do alelo A p₀ 0,05–0,95
  • Número de populações lado a lado 1–20
  • Sobreviventes (gargalo) ou fundadores 2–50 indivíduos
  • Gerações no eixo do gráfico 20–1000 gerações

Perguntas para explorar

  1. Por que populações de 10 indivíduos fixam ou perdem o alelo A muito antes que populações de 500?
  2. Com p₀ = 0,2, que porcentagem aproximada das populações deve terminar com o alelo A fixado?
  3. Depois de um gargalo a população volta a N indivíduos; por que a heterozigosidade não se recupera?