El tamaño efectivo poblacional (Ne) es crucial para entender la dinámica genética de poblaciones. Calcula la cantidad de individuos que contribuyen genéticamente a la siguiente generación.
Este artículo detalla métodos, fórmulas y aplicaciones prácticas para calcular Ne con precisión. Encontrarás tablas, ejemplos y una calculadora con inteligencia artificial para facilitar el proceso.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) para Calculadora de tamaño efectivo poblacional (Ne)
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular Ne con población total de 500 individuos y sexos desbalanceados (300 hembras, 200 machos).
- Determinar Ne considerando fluctuaciones en tamaño poblacional durante 5 generaciones.
- Estimar Ne usando tasa de migración y variación en la tasa de reproducción.
- Calcular Ne para una población con alta endogamia y variabilidad genética limitada.
Tablas de valores comunes para el tamaño efectivo poblacional (Ne)
| Población Total (N) | Machos (Nm) | Hembras (Nf) | Ne (Sexos Desbalanceados) | Ne (Fluctuación Generacional) | Ne (Con Endogamia) |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 50 | 50 | 100 | 90 | 80 |
| 200 | 120 | 80 | 137 | 180 | 150 |
| 500 | 300 | 200 | 240 | 450 | 400 |
| 1000 | 600 | 400 | 480 | 900 | 800 |
| 1500 | 900 | 600 | 720 | 1350 | 1200 |
| 2000 | 1200 | 800 | 960 | 1800 | 1600 |
| 5000 | 3000 | 2000 | 2400 | 4500 | 4000 |
| 10000 | 6000 | 4000 | 4800 | 9000 | 8000 |
Esta tabla muestra valores típicos de Ne bajo diferentes condiciones demográficas. El tamaño efectivo varía significativamente con la proporción de sexos y fluctuaciones generacionales.
Fórmulas fundamentales para calcular el tamaño efectivo poblacional (Ne)
El tamaño efectivo poblacional (Ne) se define como el número idealizado de individuos que contribuyen a la variabilidad genética de la población. Existen varias fórmulas según el contexto biológico y demográfico.
1. Fórmula básica para sexos desbalanceados
Cuando la población tiene diferente número de machos y hembras, Ne se calcula como:
- Ne: Tamaño efectivo poblacional.
- Nm: Número de machos reproductores.
- Nf: Número de hembras reproductoras.
Esta fórmula asume que todos los individuos tienen igual probabilidad de reproducirse y que la población es panmíctica.
2. Tamaño efectivo considerando fluctuaciones en tamaño poblacional
Cuando el tamaño poblacional varía entre generaciones, Ne se calcula usando la media armónica:
- Ne: Tamaño efectivo poblacional.
- G: Número total de generaciones consideradas.
- Nt: Tamaño poblacional en la generación t.
Esta fórmula refleja que generaciones con tamaños muy pequeños afectan drásticamente el Ne global.
3. Tamaño efectivo considerando varianza en el número de descendientes
Cuando la varianza en la reproducción es alta, Ne se ajusta con:
- Ne: Tamaño efectivo poblacional.
- N: Tamaño poblacional total.
- Vk: Varianza en el número de descendientes por individuo.
Valores comunes de Vk varían según la especie y el sistema reproductivo, típicamente entre 1 y 10.
4. Tamaño efectivo considerando endogamia
La endogamia reduce Ne debido a la consanguinidad. Se puede estimar con:
- Ne: Tamaño efectivo poblacional.
- ΔF: Incremento en la tasa de endogamia por generación.
ΔF se calcula a partir de datos genéticos o pedigrees y refleja la pérdida de heterocigosidad.
Variables y valores comunes en el cálculo de Ne
- Nm y Nf: En poblaciones naturales, la proporción de sexos puede variar desde 1:1 hasta 1:10 o más, afectando Ne.
- Vk: Varianza en descendencia puede ser baja en especies con reproducción controlada, o muy alta en especies con reproducción explosiva.
- ΔF: Incremento típico de endogamia en poblaciones pequeñas puede ser 0.01 a 0.05 por generación.
- Nt: Tamaño poblacional fluctuante puede variar ampliamente, especialmente en poblaciones sometidas a eventos ambientales o humanos.
Ejemplos prácticos de cálculo de tamaño efectivo poblacional (Ne)
Ejemplo 1: Población con sexos desbalanceados
Una población de peces tiene 300 hembras y 200 machos reproductores. Calcular Ne.
Aplicando la fórmula:
El tamaño efectivo poblacional es 480, menor que el tamaño total (500) debido al desbalance en sexos.
Ejemplo 2: Población con fluctuaciones en tamaño
Una población de aves tiene tamaños en 5 generaciones: 100, 50, 200, 150, 100 individuos. Calcular Ne.
Primero, calcular la suma de los inversos:
Luego, calcular Ne:
Aunque el tamaño promedio es 120, el Ne es menor debido a la generación con solo 50 individuos.
Importancia y aplicaciones del tamaño efectivo poblacional (Ne)
El cálculo de Ne es fundamental en genética de poblaciones, conservación biológica y manejo de recursos naturales. Permite:
- Evaluar la pérdida de diversidad genética y riesgo de extinción.
- Diseñar programas de reproducción y manejo sostenible.
- Interpretar datos genéticos en estudios evolutivos.
- Predecir efectos de endogamia y deriva genética.
Organismos con Ne bajo requieren atención especial para evitar problemas genéticos y demográficos.
Recursos y referencias externas para profundizar en Ne
- Wright, S. (1931). Evolution in Mendelian populations. Genetics.
- Frankham, R. (2016). Genetic rescue of small inbred populations: meta-analysis. Nature Reviews Genetics.
- Waples, R.S. (2002). Effective population size calculations. Genetics.
- FAO. (2011). Molecular genetic characterization of animal genetic resources.
Estos recursos ofrecen bases teóricas y aplicaciones prácticas para entender y calcular Ne en diferentes contextos.