las frecuencias de los genes pueden cambiar de una generación a otra por un proceso de pura casualidad conocido como deriva genética. Esto ocurre porque el número de individuos en cualquier población es finito, y por lo tanto la frecuencia de un gen puede cambiar en la siguiente generación por accidentes de muestreo, al igual que es posible obtener más o menos de 50 «cabezas» en 100 lanzamientos de una moneda simplemente por casualidad.,
la magnitud de los cambios en la frecuencia de los genes debido a la deriva genética está inversamente relacionada con el tamaño de la población: cuanto mayor es el número de individuos que se reproducen, menores son los efectos de la deriva genética. Esta relación inversa entre el tamaño de la muestra y la magnitud de los errores de muestreo se puede ilustrar haciendo referencia de nuevo a lanzar una moneda. Cuando se lanza un centavo dos veces, dos cabezas no son sorprendentes. Pero será sorprendente, y sospechoso, si 20 lanzamientos todos rinden cabezas. La proporción de cabezas obtenida en una serie de lanzamientos se aproxima a 0.,5 a medida que el número de lanzamientos aumenta.
la relación es la misma en las poblaciones, aunque el valor importante aquí no es el número real de individuos en la población sino el tamaño «efectivo» de la población. Este es el número de individuos que producen descendencia, porque solo los individuos que se reproducen transmiten sus genes a la siguiente generación. No es inusual, tanto en plantas como en animales, que algunos individuos tengan un gran número de progenie mientras que otros no tienen ninguna., En focas marinas, antílopes, babuinos y muchos otros mamíferos, por ejemplo, un macho dominante puede mantener un gran harén de hembras a expensas de muchos otros machos que no pueden encontrar pareja. A menudo sucede que el tamaño efectivo de la población es sustancialmente menor que el número de individuos en cualquier generación.
los efectos de la deriva genética en el cambio de frecuencias génicas de una generación a la siguiente son bastante pequeños en la mayoría de las poblaciones naturales, que generalmente consisten en miles de individuos en reproducción. Los efectos a lo largo de muchas generaciones son más importantes., De hecho, en ausencia de otros procesos de cambio (como la selección natural y la mutación), las poblaciones eventualmente se fijarían, teniendo un alelo en cada lugar después de la eliminación gradual de todos los demás. Con la deriva genética como la única fuerza en operación, la probabilidad de que un alelo determinado eventualmente alcance una frecuencia de 1 sería precisamente la frecuencia del alelo, es decir, un alelo con una frecuencia de 0.8 tendría una probabilidad del 80 por ciento de convertirse en el único alelo presente en la población., Sin embargo, el proceso llevaría mucho tiempo, porque es probable que los aumentos y las disminuciones se alternen con la misma probabilidad. Más importante aún, la selección natural y otros procesos cambian las frecuencias de los genes en formas que no se rigen por el puro azar, de modo que ningún alelo tiene la oportunidad de fijarse como consecuencia de la deriva genética.
la deriva genética puede tener importantes consecuencias evolutivas cuando una nueva población se establece solo por unos pocos individuos, un fenómeno conocido como el principio fundador., Las Islas, lagos y otros sitios ecológicos aislados a menudo son colonizados por una o muy pocas semillas o animales de una especie, que son transportados allí pasivamente por el viento, en el pelaje de animales más grandes o de alguna otra manera. Es probable que las frecuencias alélicas presentes en estos pocos colonizadores difieran en muchos loci de los de la población que dejaron, y esas diferencias tienen un impacto duradero en la evolución de la nueva población., El principio fundador es una de las razones por las que las especies en las islas vecinas, como las del archipiélago hawaiano, son a menudo más heterogéneas que las especies en áreas continentales comparables adyacentes entre sí.
Las condiciones climáticas u otras, si son desfavorables, pueden En ocasiones reducir drásticamente el número de individuos en una población e incluso amenazarla con la extinción. Estas reducciones ocasionales se denominan cuellos de botella de la población., Las poblaciones pueden recuperar más tarde su tamaño típico, pero las frecuencias alélicas pueden haber sido considerablemente alteradas y por lo tanto afectar la evolución futura de la especie. Los cuellos de botella son más probables en animales y plantas relativamente grandes que en plantas más pequeñas, porque las poblaciones de organismos grandes típicamente consisten en menos individuos. Las poblaciones humanas primitivas del pasado fueron subdivididas en muchas tribus pequeñas que una y otra vez fueron diezmadas por enfermedades, guerras y otros desastres., Las diferencias entre las poblaciones humanas actuales en las frecuencias alélicas de muchos genes, como los que determinan el ABO y otros grupos sanguíneos, pueden haber surgido al menos en parte como consecuencia de cuellos de botella en las poblaciones ancestrales. Los cuellos de botella persistentes de la población pueden reducir la variación genética general de tal manera que alteren la evolución futura y pongan en peligro la supervivencia de la especie. Un caso bien autenticado es el del guepardo, donde no se ha encontrado ninguna variación alélica entre las muchas puntuaciones de loci génicos estudiados.