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Keywords:

  • fragmentation;
  • genetic load;
  • genetic rescue;
  • inbreeding;
  • local adaptation;
  • migration;
  • outbreeding depression
  • adaptación local;
  • carga genética;
  • depresión por exogamia;
  • endogamia;
  • fragmentación;
  • migración;
  • rescate genético

Abstract: Disruption of gene flow among demes after landscape fragmentation can facilitate local adaptation but increase the effect of genetic drift and inbreeding. The joint effects of these conflicting forces on the mean fitness of individuals in a population are unknown. Through simulations, we explored the effect of increased isolation on the evolution of genetic load over the short and long term when fitness depends in part on local adaptation. We ignored genetic effects on demography. We modeled complex genomes, where a subset of the loci were under divergent selection in different localities. When a fraction of the loci were under heterogeneous selection, isolation increased mean fitness in larger demes made up of hundreds of individuals because of improved local adaptation. In smaller demes of tens of individuals, increased isolation improved local adaptation very little and reduced overall fitness. Short-term improvement of mean fitness after fragmentation may not be indicative of the long-term evolution of fitness. Whatever the deme size and potential for local adaptation, migration of one or two individuals per generation minimized the genetic load in general. The slow dynamics of mean fitness following fragmentation suggests that conservation measures should be implemented before the consequences of isolation on the genetic load become of concern.

Resumen: El rompimiento del flujo genético entre poblaciones locales puede facilitar la adaptación local, pero incrementa la deriva genética y la endogamia. Se desconocen los efectos conjuntos de estas fuerzas antagonistas sobre la adaptabilidad promedio de los individuos en una población. Mediante simulaciones, exploramos el efecto del incremento de aislamiento de las poblaciones sobre la evolución de la carga genética a corto y largo plazo cuando la adaptabilidad depende en parte de la adaptación local. Ignoramos los efectos genéticos sobre la demografía. Modelamos genomas complejos, en los cuales un subconjunto de loci estaba bajo selección divergente en diferentes localidades. Cuando una fracción de los loci estaban bajo selección heterogénea, el aislamiento incrementó la adaptabilidad en poblaciones locales de cientos de individuos debido a una mejora en la adaptación local. En poblaciones locales más pequeñas, de decenas de individuos, la adaptación local mejoró muy poco y la adaptabilidad total se redujo con el incremento en el aislamiento. La mejora a corto plazo de la adaptabilidad promedio después de la fragmentación de la población puede no ser indicativa de la evolución de la adaptabilidad a largo plazo. Independientemente del tamaño de la población local y su potencial para la adaptación local, la migración de uno o dos individuos por generación minimizó la carga genética en general. La lenta dinámica de la adaptabilidad promedio después de la fragmentación sugiere que las medidas de conservación deberían ser implementadas antes de que las consecuencias del aislamiento sobre la carga genética sean motivo de preocupación.