La deriva génica y la selección natural son los dos mecanismos más importantes de la evolución, pero a diferencia de la selección natural, que es un proceso adaptativo direccional, la deriva génica es aleatorio o no previsible. Por tanto, la deriva génica puede propiciar una evolución no adaptativa, a diferencia de la selección natural.
La teoría de la deriva génica fue desarrollada en 1930 por el genetista estadunidense Sewall Wright, y en 1950 por el genetista japonés Motoo Kimura. Esta teoría ha sido definida como un error de muestreo y se presenta siempre y cuando la población sea de tamaño pequeño y estable, es decir, que no esté actuando sobre ella ninguna otra fuerza evolutiva.
Para entender lo que esto significa, considérese una población pequeña en la que se toman en cuenta dos alelos: uno normal A1, con una frecuencia de 0.6, y un alelo mutante A2, que tiene una frecuencia de 0.4. Cabe indicar que ambos alelos no deben influir sobre la capacidad reproductora o sobre la supervivencia de los individuos.
Ahora, mediante un modelo, se demostrará cómo se comportan estos alelos cuando se integran en gametos y posteriormente en cigotos. Se usarán 60 frijoles de color negro, que representan al alelo A1, y 40 frijoles de color café, que representan al alelo A2. Se colocan los 100 frijoles en una bolsa y se procede a sacarlos de manera aleatoria uno a uno, anotando cada vez el tipo de frijol extraído y regresándolo inmediatamente a la bolsa. Así se continuará procediendo hasta obtener 10 cigotos. Si se obtiene:
A1A2 - A2A2 - A1A2 - A1A1 - A1A1
A2A2 - A1A2 - A1A1 - A1A2 - A1A2
entonces, la frecuencia de los genotipos es la siguiente:
A1A1 = 0.3
A1A2 = 0.5
A2A2 = 0.2
Si los individuos que se desarrollan a partir de estos cigotos crecen y se reproducen, se tendrá una frecuencia alélica de A1 = 0.55, y para el alelo A2 = 0.45. Se observará que en una sola generación existe ya una diferencia entre las frecuencias iniciales de 0.6 para el alelo A1 y de 0.4 para el alelo A2.
La elección de los frijoles, que en este modelo representan a los gametos, se hizo de forma totalmente aleatoria, de tal manera que no correspondió con las proporciones teóricas de 0.6 para los frijoles negros y 0.4 para los de color café. Puede repetirse varias veces el ejercicio anterior y se notará que la proporción de los alelos cambia de manera errática. En una población real, si la frecuencia de los alelos fluctúa constantemente a través de generaciones y no existe un mecanismo que la estabilice, un alelo finalmente puede fijarse en la población o perderse.
Tres son las condiciones básicas sin las cuales no hay deriva génica: a] una población pequeña; b] que persista como tal a través de varias generaciones, y c] que no esté sujeta a otras fuerzas evolutivas. Pero existe otro mecanismo, relacionado con el anterior, que en el transcurso de una o pocas generaciones también puede ocasionar un cambio notable en las frecuencias alélicas de una población. Se trata de lo que el evolucionista Ernst Mayr llamó el efecto fundador. Su principio es aparentemente muy simple: de una población original se desprenden unos cuantos individuos que colonizan o fundan una nueva población con una frecuencia alélica que puede ser muy diferente a la de la población original; de hecho, se ha demostrado que esas poblaciones tienen una alta frecuencia de alelos poco comunes. En casos extremos el efecto fundador puede producirse a partir de una sola pareja de individuos o de una hembra inseminada; la restricción en el tamaño de la población fundadora se denomina "cuello de botella". Cabe precisar que el término cuello de botella también se refiere a la disminución del tamaño de una población ocasionada por condiciones adversas del medio, con la consiguiente pérdida de diversidad alélica; cuando las condiciones vuelven a ser favorables, los individuos sobrevivientes aumentan nuevamente su número, aunque sus frecuencias alélicas probablemente ya no serán las mismas. La deriva genética también es un proceso importante involucrado en los eventos de la extinción de las especies.
La historia de la foca elefante o elefante marino ártico Mirounga angustirostris es un ejemplo dramático de lo que ocurre cuando una población disminuye su tamaño hasta casi llegar a la extinción. A finales del siglo XIX, estos impresionantes animales que migran entre Alaska y Baja California fueron diezmados por los cazadores que se interesaban por su piel y su grasa. La población quedó reducida a unos 20 animales, pero como éstos forman unidades familiares constituidas por un macho alfa y varias hembras, sólo unos pocos machos pudieron aparearse con las hembras, lo que redujo drásticamente su variabilidad genética. Gracias a políticas de conservación implantadas, especialmente en México, las poblaciones de estos animales han aumentado notablemente (las estimaciones sobre su número varían entre 130 mil y 175 mil). Sin embargo, debido al cuello de botella genético por el que pasaron, su variación genética es prácticamente nula, situación que los hace vulnerables a las enfermedades y poco hábiles para enfrentar cambios ambientales de corto o largo plazos.
