El efecto “cuello de botella” es una reducción del acervo genético (es decir, de la diversidad genética ) de una población debido al paso de un período durante el cual, por diversas razones, se produce una disminución crítica de su número, que luego se restablece. La reducción de la diversidad genética conduce a un cambio en las frecuencias relativas y absolutas de los alelos de los genes, por lo que este efecto se considera entre los factores de la evolución .
El nombre “efecto de cuello de botella” demuestra claramente una de las formas en que se muestra el tamaño de la población. Si representamos esquemáticamente el tamaño de la población en un punto en el tiempo como una franja horizontal o una elipse , y el número en momentos posteriores, de la misma manera, pero proporcionalmente más alto que la primera imagen, entonces se verán casos de una fuerte disminución en el número. como estrechamiento del cuadro en la parte superior, que gráficamente es similar al cuello de una botella.
El paso por el "cuello de botella" es típico de poblaciones de muchas especies de insectos , que reducen drásticamente su número en el período otoño-primavera. En particular, las poblaciones de Drosophila melanogaster en Rusia y los países vecinos reducen drásticamente su número en invierno y anualmente recuperan su tamaño en verano. Tales reducciones de población conducen a cambios significativos en las frecuencias de los marcadores genéticos estudiados [1] . En el caso de la restauración del número de especies que estaban al borde de la extinción, también se produce una disminución de la diversidad genética por el efecto cuello de botella.
| Año | población de bisontes americanos |
|---|---|
| antes de 1492 | 60.000.000 individuos |
| 1890 | 750 individuos |
| 2000 | 360.000 personas |
Un ejemplo clásico del efecto en acción es la población de guepardos . Usando métodos modernos de análisis genético, se encontró que los guepardos tienen muy poca diversidad genética (se supone que solo un par de individuos sobrevivió como resultado de algún tipo de catástrofe). La falta de diversidad genética ha puesto a esta especie al borde de la extinción. Actualmente, el número de guepardos continúa cayendo y tiene menos de 20 mil individuos. El efecto de cuello de botella afectó la viabilidad de toda la especie: los guepardos tienen una mayor sensibilidad a las enfermedades y diversas desviaciones que conducen a una disminución de la fertilidad [2] .
Un ejemplo moderno del efecto cuello de botella es la población saiga . El número de saiga ha disminuido en un 95 %, desde alrededor de 1 millón en 1990 a menos de 30 000 en 2004 , principalmente debido a la caza furtiva para la medicina tradicional china [3] .
Según los datos publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , hace aproximadamente 1,2 millones de años, la población humana se redujo a 18,5 mil personas (según otras estimaciones, hasta 26 mil personas) [4] [5] .
En 2008, The American Journal of Human Genetics sugirió que hace unos 75.000 años [6] después de la erupción del supervolcán Toba , la población humana se redujo a 2 mil personas [7] [8] . Se ha sugerido que de la población africana de personas, ancestrales de toda la humanidad, unas 10 mil personas sobrevivieron a este evento [9] [10] .
Con base en el análisis de los cromosomas Y , los científicos de la Universidad de Stanford también encontraron que la población humana pasó por otro "cuello de botella" alrededor del 5000-3000 aC [11] .
La isla Pingelap ( Estados Federados de Micronesia ) destaca por el hecho de que una gran proporción de sus habitantes sufre daltonismo total . Esto se atribuye al efecto de cuello de botella: después del catastrófico tifón de 1775 y la hambruna que siguió, solo unas 20 personas sobrevivieron en la isla, y una de ellas era portadora del gen correspondiente [12] [13] .
Se utiliza para el crecimiento de monocristales por el método de fusión por zonas: se hace un estrechamiento en el cristal, a través del cual crece una pequeña proporción de cristalitos debido a la competencia entre los cristalitos. Repitiendo varias veces, es posible asegurarse de que solo quede un cristalito, obteniendo así un solo cristal.
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