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Variabilidade Genética e sua Importância

 

     A variabilidade genética, ou biodiversidade molecular, além de apresentar fundamental  importância  para a evolução, pode ser usada como instrumento de investigação por ecólogos e  sistematas em  diversos ramos como, por exemplo, para verificar as afinidades e os limites entre as  espécies, para  detectar modos de reprodução e estrutura familiar, para estimar níveis de migração  e dispersão nas  populações e até mesmo para ajudar na identificação de restos de animais, como  conteúdos estomacais  e produtos industrializados (principalmente peles e carnes) de espécies  ameaçadas de extinção (Avise,  1994). Os dados básicos para esses estudos são os chamados  marcadores moleculares.

    A perda da variabilidade genética reduz a habilidade das populações de se adaptarem em resposta  às  mudanças ambientais (potencial evolutivo). Por exemplo, se alguma mudança ambiental  drástica  ocorrer, a população com maior diversidade genética apresenta maior chance de possuir  pelo menos  aguns individuos com uma caracterísca genética que lhes permitam viver em tais  condições. Se a  diversidade genética é baixa, a população corre grande risco de não sobreviver,  pois provavelmente não  possuirão condições de se adaptarem a tal ambiente. A variabilidade  genética, portanto, é importante  para a persistência evolutiva das espécies (Solé-Cava, 2001).

 

Fonte: Ariana Vieira Alves

Figura 1: Espécies com baixa variação genética geralmente correm mais riscos de extinção

 

»   Impactos da baixa variação gênica e fragilidade populacional:

     Populações naturais normalmente têm níveis altos de variação genética (Nevo, 1978; Solé-Cava e  Thorpe, 1991). Essa variação é introduzida continuamente nas populações por mutação ou  migração de indivíduos de outras populações e é perdida por deriva genética, por endocruzamento  e, no caso de genes não neutros, pela maior parte dos tipos de seleção natural. A variação genética  em uma população pode ser medida pela heterozigosidade observada (ho), que é a porcentagem  de  indivíduos que são heterozigotos para um dado loco gênico (Solé-Cava, 2001).

     Como o endocruzemento e a deriva genética são inversamente proporcionais ao tamanho das populações, é comum observar níveis muito baixos de variação gênica em indivíduos que estão (ou estiveram) em extição. O tamanho das populações, nesse caso, não é igual ao número total de indivíduos, mas sim igual ao número de indíviuos viáveis, ou seja, excluindo os que forem jovens ou velhos demais para a reprodução (Wright, 1931).


Fonte: Ariana Vieira Alves

Figura 2: Endocruzamento e deriva genética são inversamente proporcionais ao tamanhao da população

 

     Segundo Franklin e Frankham (1998), o tamanho populacional efetivo mínimo para evitar  depressão por endocruzamento é de 50 indivíduos. Podendo subir para 500 caso se deseje também  evitar a perda de variabilidade. Esses valores, embora tenham sido empregados como padrão,  foram extraídos de estudos realizados com moscas drosófilas na década de 1950. Portanto ele  pode  não ser aplicável às outras espécies. É por isso que devemos  tomar muito cuidado na  determinção  de valores mínimos de tamanhos populacionais para fins de conservação. Por  exemplo, uma vez  perdida a variabilidade gênica, ela só é recuperada muito lentamente (por  mutação ou migração),  de modo que, mesmo tomando providencias para aumentar o tamanho  populacional de uma  espécie, ela pode continuar ameaçada de extinção (Avise, 1994).

      Um bom exemplo de como essa variabilidade gênica é recuperada lentamente é o caso dos  elefantes marinhos, Mirounga angustirostris. Esta espécie foi caçada de 1820 a 1890 devido ao  alto  valor  de seu óleo. A caça foi tão intensa que, por volta de 1884, a espécie foi considerada  extinta,  até que se encontrou uma população sobrevivente na Ilha de Guadalupe, na Baixa  Califórnia.  Alguns censos indicaram que menos de 20 indivíduos haviam sobrevivido, quando,  então, os  governos americano e mexicano tomaram medida radicais aprovando leis rígidas para  impedir a  extinção desses seres. A partir daí, a população começou a se expandir e fundar novas  colônias,  aumentando o tamanho populacional, hoje estimado em 175.000 indivíduos. No entanto,  essa  diminuição drástica do tamanho populacional gerou consequências. Como o tamanho efetivo  da  população é influenciado fortemente pelos estrangulamentos passados, os níveis de  heterozigosidade nessa espécie permaneceram extremamente baixos, a ponto de vários estudos  não conseguirem detectar variação genética alguma em 55 locos de isozimas (Bonnell e Selander,  1974). Porém, para surpresa de muitos, os elefantes marinhos, parecem estar vivendo muito bem,  com elevado número de indivíduos e ainda em crescimento.

 

Fonte: http://www.britannica.com/EBchecked/topic-art/133385/99749/Northern-elephant-seal

Figura 3: Elefante marinho (Mirounga angustirostris)

 

     Outro caso interessante é o dos castores da Escandinávia, que quase se extinguiram devido à caça no século passado e agora apresentam uma taxa muito baixa de heterozigosidade, mas têm populações estáveis de mais de 100.000 animais (Ellengren et al., 1993). O mesmo foi observado em tordos (Petroica traversi), uma ave que permaneceu abaixo de 200 indvíduos nos útimos 100 anos, chegando a 5 indivíduos em 1980, dos quais um casal conseguiu se reproduzir, e hoje, sob intenso monitoramento, a espécie possui mais de 200 membros.

 

Fonte: http://www.flickr.com/photos/67307569@N00/428292197/

Figura 4: Tordo (Petroica traversi)

 

     Esses indivíduos, apesar de apresentarem baixíssima heterozigosidade, são saudáveis e se  reproduzem normamente. Isso indica que essa baixa variação gênica não parece estar  prejudicando  suas chances de sobrevivência, pelo menos nas circunstâncias atuais (Ardern e  Lambert, 1997).

     Independente do sucesso dessas espécies, nosso papel não deve ser de observadores  passivos  dessa roleta russa do endocruzamento, deixando que o acaso decida o destino que as  espécies vão tomar (Borlase et al., 1993). Progamas de tentativa de recuperação de populações  reduzidas devem se preocupar com a manutenção da pouca variabilidade restante. Em casos  extremos, em que a espécie está prestes a entrar em extinção, pode até ser considrada a  hibridação  com subespécies próximas. Contudo, é preciso ter em vista que este procedimento não  é normalmente recomendado, pois é considerado uma outra maneira, mais sútil, de extinguir uma  espécie através de sua “diluição” em genomas de outra linhagem evolutiva (Rhyner e Simberloff,  1996).