Qual a importância da variabilidade genética na evolução de uma espécie?

A variabilidade genética é um conceito muito presente nos projetos de conservação e restauração de populações na natureza. Mas por se tratar de um termo técnico o público geral acaba não compreendendo seu real significado e importância. Portanto, nós, da Academia da Conservação, trabalhamos para popularizar o conhecimento dos termos para que a sociedade possa entender e acompanhar melhor nossos esforços para conservar e restaurar a natureza.

O conceito compreende a diversidade de alelos presentes nos indivíduos de uma espécie (Frankham et al. 2002). Alelos são as formas variadas de um gene, o que permite que ele expresse características distintas dentro da mesma população. Essas diferenças podem garantir a adaptação e sobrevivência de uma parcela dos indivíduos em caso de variações ambientais repentinas (Hoffmann & Parsons 1997), como, por exemplo, o surgimento de uma nova doença.

Atualmente as doenças são consideradas uma das grandes preocupações nos estudos de conservação, pois são capazes de influenciar a diversidade genética de uma população (Altizer et al. 2003), eliminando os organismos que não são geneticamente resistentes à elas enquanto outros são capazes de sobreviver. Caso a diversidade genética seja baixa, a probabilidade de todos morrerem é alta, pois pode não haver indivíduos geneticamente capazes de resistir.

Além disso, uma grande variabilidade diminui as chances de um alelo que causa deficiências se expresse com muita frequência nos organismos. Quando essa diversidade genética é baixa, a probabilidade de genes que comprometam o bem estar se expressarem se torna maior (Hansson & Westerberg 2002), o que pode acarretar em ampla mortalidade ou até mesmo extinção.

Consequentemente, a caça, sobrepesca, desmatamento , introdução de espécies exóticas, poluição, e outras ações humanas possuem impacto direto sobre a diminuição da diversidade genética nas espécies silvestres, pois elas têm impacto negativo na biodiversidade (Tilman et al. 2017).

Isso torna a recuperação e preservação dessa diversidade um desafio ainda maior, pois são muitos os problemas que afligem a natureza ao mesmo tempo, o que torna necessária a elaboração de muitas estratégias para cessá-los.

Não à toa, a IUCN compreende a manutenção da variabilidade genética como uma das prioridades para esforços de conservação globais, junto com a diversidade de espécies e de ecossistemas (McNeely et al. 1990).

Por isso, zoológicos, aquários, jardins botânicos, universidades, e outras instituições que mantêm bancos genéticos de animais e/ou plantas são importantíssimos para projetos de restauração de ecossistemas. Essas instituições são capazes de fornecer e proteger material genético a partir dos organismos que estão sob seus cuidados, contribuindo para a conservação da biodiversidade.

Portanto, não devemos medir esforços para uma identificação mais precisa de possíveis problemas que podem comprometer geneticamente as espécies na natureza, e diminuir ou reverter essas ameaças com medidas e projetos eficientes,  contribuindo assim para a preservação da vida no planeta.

Referências:

LAIKRE L.Genetic diversity is overlooked in international conservation policy implementation.Conserv Genet. 11, 349–354. 2010.

TILMAN D. et al. Future threats to biodiversity and pathways to their prevention. Nature.  546, 73 - 81. 2017.

ALTIZER S., HARVELL D., FRIEDLE E. Rapid evolutionary dynamics and disease threats to biodiversity. TRENDS in Ecology and Evolution. 18, 589-596. 2003.

GARNER A., RACHLOW J., HICKS J. Patterns of Genetic Diversity and Its Loss in Mammalian Populations. Conservation Biology. 19, 1215–1221. 2005.

HANSSON B. & WESTERBERG L. On the correlation between heterozygosity and fitness in natural populations. Blackwell Science, Molecular Ecology. 11, 2467–2474. 2002.

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Variabilidade genética refere-se à diversidade de alelos que uma população apresenta. Essa variabilidade é extremamente importante, pois é devido a ela que a seleção natural pode atuar. Isso ocorre porque a diversidade de alelos é responsável por determinar diferentes características, e, desse modo, temos a existência de indivíduos mais aptos ou menos aptos a sobreviverem em determinado ambiente.

Vale salientar, no entanto, que nem toda diferença observada entre os indivíduos é consequência de seu material genético. Algumas pessoas, por exemplo, realizam bronzeamento artificial, o que modifica temporariamente a cor de sua pele. A cor da pele, nesse caso, não é resultado exclusivamente da composição genética do indivíduo, sendo resultado também do meio.

A variabilidade genética é influenciada por diferentes fatores, os quais podem causar o aumento ou redução da variabilidade em uma população. São fatores que influenciam na variabilidade genética: mutação, reprodução sexuada, deriva genética e fluxo gênico.

Leia também: Evidências da evolução biológica

O que é a variabilidade genética?

A variabilidade genética pode ser definida como a variedade de alelos (diferentes versões de um gene) que uma dada população apresenta. Essa variedade é responsável por determinar  diferentes características morfológicas e fisiológicas nos indivíduos. Considera-se como fonte primária de toda a variabilidade genética a mutação, que promove alterações na sequência de pares de bases do DNA, levando ao surgimento de um novo alelo.

Por que a variabilidade genética é importante para que ocorra evolução?

A variabilidade genética é responsável pelas diferenças entre os indivíduos de uma população. Devido a ela, temos indivíduos que apresentam características vantajosas para sobreviver em um ambiente e também indivíduos menos adaptados àquele ambiente, apresentando menores chances de sobrevivência. Sem essa diferença entre os indivíduos de uma população, a seleção natural não atuaria e, desse modo, a evolução não poderia ocorrer.

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Fatores que influenciam na variabilidade genética

A variabilidade genética pode aumentar-se ou diminuir-se a depender das situações enfrentadas por uma população. A reprodução sexuada, por exemplo, é importante para garantir-se um aumento dela, entretanto, a deriva genética está relacionada com sua redução. Conheceremos, a seguir, alguns dos fatores que influenciam nesse processo:

• Mutação: é considerada a fonte primária da variabilidade genética, pois ela pode levar ao surgimento de novos alelos. A mutação ocorre totalmente ao acaso, o que significa que ela não ocorre como forma de tornar um indivíduo mais apto, por exemplo. Uma mutação pode ser, portanto, benéfica ou não para um organismo. Ela acontece devido a alterações no material genético, alterações essas que podem ocorrer devido à troca, deleção ou inserção de algum nucleotídeo na sequência de DNA que codifica uma proteína.
• Reprodução sexuada: é aquela em que gametas estão envolvidos. A espécie humana, por exemplo, reproduz-se sexuadamente, e o novo indivíduo é resultado da junção entre o gameta feminino e o masculino. O aumento da variabilidade aqui observado é decorrência das diferentes combinações que ocorrem durante a formação dos gametas e também durante a fecundação. Diferentemente da mutação, novos alelos não são formados, eles são apenas agrupados de formas distintas.

• Deriva genética: é uma mudança na frequência dos alelos que ocorre devido a eventos aleatórios. Esses eventos podem provocar a eliminação de alguns alelos ou ainda a fixação deles. Diferentemente da seleção natural, na deriva genética, a eliminação ou a fixação de alelos não está relacionada com a capacidade de um indivíduo de sobreviver no ambiente. A deriva é um fator que leva à redução de variabilidade.
• Fluxo gênico: pode ser definido como a movimentação dos alelos entre as populações. Essa movimentação pode ocorrer devido à migração de indivíduos férteis ou mesmo de seus gametas, sendo esse o caso, por exemplo, de plantas que podem ter seus grãos de pólen levados pelo vento de uma população para outra. A transferência de alelos de uma população para outra pode, por exemplo, introduzir um novo alelo, levando ao aumento da variabilidade genética. Vale destacar, no entanto, que, se o fluxo gênico é estabelecido entre duas populações, com o tempo, diminui-se a diferença entre elas.

Qual a importância da variabilidade genética para a evolução?

Qual a importância da variabilidade genética entre os indivíduos de uma espécie?

Qual a importância da variabilidade genética para o melhoramento genético de plantas?

Qual a importância da variação da carga genética de uma determinada população?