Human population structure of the Costa Rican Central Provinces. An evaluation through isonymic methods / Estructura de la población humana de las Provincias Centrales de Costa Rica. Una evaluación a través de métodos isonímicos

ABSTRACT

The human population structure of the Central Provinces of Costa Rica was analyzed through isonymic methods and the use of Electoral Registers (1990 and 2006). Four parameters that define, in a genetic and evolutionary context, this structure were estimated the consanguinity due to random mating (Morton’s a-priori kinship Fii), the genetic isolation (Fisher’s α), the migration (Karlin-McGregor’s υ), and the degree of subdivision or population differentiation (Fst). The possible geographical distribution of these variables is shown by the use of a Principal Components Analysis (PCA). There is a coincidence between groups of counties obtained by similarity in surname diversity and their geographic location in the territory. Differences were found for the values of the components of consanguinity (F=15.6; p<0.05) and genetic isolation (F=14.38; p<0.05) between different sectors of the Central Provinces. There is an association between population density and the breaking up of genetic isolates and another possible association between the geography of the region, the migration patterns of individuals, and the consequent levels of inbreeding and genetic isolation. The differences in the values of population structure components, inbreeding and genetic isolation, between the different zones of the central region, allow the assumption of the existence of differences in gene frequencies. The migration of blocks of genes from the center to the periphery is also possible and the variation in this sense might be attributed mostly to changes in the components of the population structure mating patterns, migration and the consequence of the effective population size in the genetic drift process. Rev. Biol. Trop. 57 (Suppl. 1) 371-379. Epub 2009 November 30.

RESUMEN

Se analiza la estructura de varias poblaciones humanas de las provincias centrales de Costa Rica mediante métodos isonímicos y utilizando los Padrones Electorales (1990 y 2006). Se estimaron cuatro parámetros que definen, en un contexto genético y evolutivo, esta estructura la consanguinidad por cruces aleatorios (a-priori Kinship de Morton ii), el aislamiento genético (Fisher), la migración (Karlin-McGregor) y el grado de subdivisión o diferenciación de las poblaciones (Fst). La posible distribución geográfica de estas variables se muestra utilizando un análisis de componentes principales. Existe una coincidencia entre grupos de cantones obtenidos por similitud en diversidad de apellidos y la localización geográfica de los mismos en el territorio. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en los valores obtenidos para los componentes de consanguinidad (F=15.6; p<0.05) y aislamiento genético (F=14.38; p<0.05) entre diferentes sectores de las provincias centrales. Existe una asociación entre la densidad poblacional y la quiebra de aislados genéticos y otra posible asociación entre la geografía de la región y los patrones de migración de individuos y los consecuentes niveles de endocruzamiento y aislamiento genético. Las diferencias en los valores de los componentes de consanguinidad y aislamiento entre diferentes zonas del territorio central permiten suponer la existencia de diferencias en frecuencias génicas. La migración de bloques de genes del centro a la periferia también es posible y la variación en este sentido podría atribuirse principalmente a cambios en los componentes de la estructura poblacional patrones de cruces, migración y la consecuencia del tamaño efectivo de población en procesos de deriva genética.