¿Que es el cuello de botella?

En biología se dice que una población o especie ha sufrido una situación de cuello de botella cuando ha experimentado un drástico descenso en el número de miembros en algún momento del pasado, llegando en algunos casos a estar al borde de la extinción. Como consecuencia, los ejemplares de las generaciones posteriores al cuello de botella presentan una escasa variabilidad genética y la antigua proporción de alelos en el conjunto de la población ha cambiado considerablemente.

Los cuellos de botella aceleran la deriva genética y la evolución de las especies que los experimentan de forma considerable, pues se produce una selección intensiva de determinados caracteres que pasan a ser mayoritarios en los individuos supervivientes, mientras que otros menos favorables se reducen o desaparecen por completo (a menos que el cuello de botella haya sido causado de forma no natural, por ejemplo, mediante la caza o tala masiva de árboles practicada por la especie humana).

El efecto fundador es un concepto acuñado por el célebre Ernst Mayr para referirse a aquellas poblaciones que han sido originadas por unos pocos individuos para luego alcanzar un gran número. Estos casos son muy comunes en varias islas oceánicas colonizadas por algunas poblaciones divergentes que constituían una pequeñísima parte de una población más grande. Debido a que las poblaciones colonizadoras tienen más probabilidad de presentar frecuencias génicas diferentes entre individuos, la deriva génica es mayor a medida que la población va creciendo. Esto produce una disminución considerable de la variabilidad genética dentro de la población.

Una cuestión que se cumple en las diferentes poblaciones biológicas es que, en una población grande la deriva génica es mucho menor que en una población pequeña. Por lo tanto, en una población grande la variabilidad genética va a ser alta, mientras que en una población pequeña, la variabilidad será muy baja.

Un fenómeno muy similar, pero causado por cuestiones muy diferentes es el llamado cuello de botella. Un cuello de botella ocurre, por lo general, cuando una población queda al borde de la extinción u y luego se recupera. Este es el caso de los guepardos (Acynonyx jubatus), los cuales en tiempos pasados quedaron al borde de la extinción total, pero que lograron sobreponerse en cierta medida. Debido a que el número de sobrevivientes fue muy pequeño, del orden de unos pocos cientos o miles, las poblaciones actuales de guepardos presentan tasas endogámicas muy altas, y de paso, corren un doble riesgo: la alta incidencia de expresión de alelos recesivos, lo cual podría traer consigo un incremento en patologías y otros males para la especie; y por otro lado, la alta dependencia de las poblaciones de sus presas potenciales: las gacelas. Como son animales especializados, en caso de que sus presas se extingan, no tendrán la capacidad de adaptarse con rapidez y efectividad a la nueva situación, por lo que corren el gran riesgo de extinguirse en su estado salvaje.

Una cuestión que se cumple en las diferentes poblaciones biológicas es que, en una población grande la deriva génica es mucho menor que en una población pequeña. Por lo tanto, en una población grande la variabilidad genética va a ser alta, mientras que en una población pequeña, la variabilidad será muy baja.

Los cuellos de botella son sucesos relativamente frecuentes en la naturaleza. Constituyen sucesos naturales (y en ocasiones artificiales y sociales) y forman parte del gran conjunto de hechos naturales que determinan y han determinado los procesos evolutivos a lo largo de la historia de nuestro planeta. 

Ocurre, por lo general, cuando una población queda al borde de la extinción y luego se recupera. Ya te han citado al guepardo, pero también se da en poblaciones humanas 

Un ejemplo claro del cuello de botella en humanos lo constituye el hecho de que en la actualidad, la variabilidad genética de la población mundial es mucho menor a la variabilidad en chimpancés o gorilas, por ejemplo. Esto quizás se debe a que en algún momento de nuestra historia evolutiva, sufrimos alguna merma considerable en número, ya sea producto de enfermedades pandémicas o de otros factores de tipo ecológico. 

Un ejemplo es el de los Mlabri tailandeses, en los que existen tasas asombrosamente altas de endogamia y, por ende, de expresión de los alelos recesivos que causan enfermedades y males. Lo que ha originado tal escasez de variabilidad genética es el hecho asombroso de que dicha comunidad fue iniciada por dos personas: un hombre y una mujer, o quizás una mujer y dos o tres hombres. Durante algunos siglos, esta comunidad se ha desarrollado en una especie de aislamiento geográfico y reproductivo, lo que ha causado asombrosos parecidos genéticos entre los individuos que la conforman. 

                                                 "Cuellos de botella y evolución humana"

Las catástrofes naturales y cósmicas también pueden causar extinciones y cuellos de botella, a las que no escapa ni siquiera la especie humana. De acuerdo con la moderna teoría de la catástrofe de Toba, la macro erupción del super volcán Toba, en Indonesia, hoy reducido a un lago de cráter y que se calcula que tuvo una potencia superior en 3.000 veces a la del Monte Santa Helena, hizo disminuir la población humana mundial hasta unos pocos miles de individuos hace 75.000 años. En la misma época, muchas otras especies sufrieron también un descenso variable en su población.

Y es que los humanos no son inmunes a los cuellos de botella, y el del Toba no ha sido el único que  sufrió a lo largo de su historia. Durante la Edad Media, la Peste negra redujo un tercio la población europea de la época. Otro tanto le pasó a la de Islandia durante una gran erupción del Hekla en 1783 (unida a pestes y hambrunas), que acabó con el 20% de la población y aumentó la frecuencia de enfermedades genéticas entre los habitantes.