Biología

Coeficiente de herdabilidade

O que é herdabilidade?

Digamos que você seja o campeão de levantamento de peso da escola. Você leva sua namorada para casa para conhecer seus pais (que são quase tão grandes e corpulentos quanto você).

'Uau', diz o seu par. - Você é tão grande porque faz exercícios ou herdou isso de seus pais?

Intuitivamente, você já sabe a resposta - ambas.

Mas suponha que você e sua data desejem quantificar sua resposta. É quando você pode usar a herdabilidade .

Herdabilidade é o quanto da variação observada em uma determinada característica dentro de uma população pode ser atribuída à variação genética, em oposição ao ambiente. Uma herdabilidade alta significa que para toda a variação de uma determinada característica na população, uma grande parte é causada por diferenças genéticas. Uma baixa herdabilidade significa que, para toda a variação dessa característica, mais dela é causada pelo ambiente. Por exemplo, um estudo recente mostrou que várias doenças mentais importantes, incluindo esquizofrenia, transtorno bipolar e TDAH, eram de 17 a 28% hereditárias, o que significa que a variação genética era responsável por cerca de 17 a 28% do risco de doença.

A herdabilidade não é a proporção de uma característica causada por fatores genéticos. A herdabilidade pode mudar dependendo do ambiente - até mesmo a herdabilidade para uma única característica dentro de uma espécie. Por exemplo, em uma sociedade onde a maioria das pessoas tem atendimento médico adequado e o suficiente para comer, você pode esperar ser alto se seus pais forem altos, e baixo se seus pais forem baixos. Mas se seus pais passaram por doenças e fome quando crianças e você não, você pode ser alto, mesmo que seus pais sejam baixos. Quando a variação ambiental aumenta, a herdabilidade diminui.

Herdabilidade, conforme ilustrado por Lewontin
herdabilidade e ambiente

O geneticista Richard Lewontin ilustrou esse ponto com o seguinte exemplo. Imagine que você planta duas bandejas cheias de sementes. Você coloca uma bandeja em boa iluminação, com água e fertilizante adequados. Você dá à outra bandeja solo pobre, sem fertilizante, água insuficiente e iluminação insuficiente. A herdabilidade das características que você vê em cada bandeja é próxima a 100%; as diferenças que você vê entre cada planta individual em uma bandeja são provavelmente devido à genética. Mas quando você compara as duas bandejas, fica claro que o ambiente desempenhou um grande papel na aparência de suas plantas.

Como calcular a herdabilidade

A herdabilidade no sentido amplo é representada como H 2 e indica todos os fatores genéticos que entram na variância fenotípica em uma população. Pode ser calculado como:

H 2 = Var (L) / Var (P)

onde Var (G) é a variação no genótipo e Var (P) é a variação no fenótipo em uma população. Em outras palavras, Var (G) são as diferenças genéticas em seu alelo de interesse (digamos, aquele que contribui para a altura da planta), enquanto Var (P) é a diferença no fenótipo (a altura da planta).

A herdabilidade no sentido restrito é a variância devido ao efeito aditivo dos alelos. Por ser diplóide, você obtém um alelo de cada pai, e é como esses alelos interagem - não o que eles fazem individualmente - que determina o seu fenótipo. A herdabilidade no sentido restrito é representada como h 2 .

Pode ser calculado como

h 2 = Var (A) / Var (P)

onde Var (A) é o efeito aditivo ou médio do alelo.

Por que nos preocupamos com a herdabilidade no sentido restrito? A seleção natural (ou artificial) só pode atuar nos fenótipos, não nos alelos. Freqüentemente, falamos sobre herdabilidade no sentido restrito com respeito à seleção artificial - quando os humanos selecionam as características desejadas. Por exemplo, se estou criando vacas para dar mais leite, me preocupo mais com a quantidade de leite que minhas vacas dão do que com a presença de um determinado alelo em um determinado locus.

Se a produção de leite tiver baixa herdabilidade em meu rebanho, meu programa de criação pode não ter muito sucesso. Pode não haver variação genética suficiente para que eu melhore a produção de leite em meu rebanho, ou pode ser que haja outros fatores não genéticos que estão causando a baixa produção de leite. Se a produção de leite tiver alta herdabilidade, a reprodução pode resolver meu problema.

Controvérsia na herdabilidade

A herdabilidade em humanos também pode ser controversa. Por quê? Pense em tópicos da psicologia humana, comportamento e sociologia que também são controversos, como o QI. A legitimidade do QI já foi questionada por vários motivos e pode ser um assunto delicado para algumas pessoas. Além disso, como você e seus irmãos e irmãs (se tiver algum) provavelmente foram criados pelas mesmas pessoas, o ambiente pode ser um fator de confusão que é difícil de descobrir. Por exemplo, pais com QI alto podem ser mais propensos a fornecer genes com QI alto. Mas também podem ser mais propensos a fornecer ambientes intelectualmente estimulantes para seus filhos, o que também pode levar a QIs mais elevados.

Muitas fontes citam a herdabilidade do IQ como 70%. Mas se você se lembrar das plantas do Dr. Lewontin, vai entender que isso ainda pode ser verdade, mesmo que o ambiente de uma criança tenha um grande impacto em seu QI. E como as plantas do Dr. Lewontin, você pode ser maior e mais forte do que a média, mesmo que nunca tenha trabalhado - mas é a combinação de genes e ambiente que o torna um campeão de levantamento de peso.

Resumo da lição

Herdabilidade é a medida de quanto da variação em um determinado traço é devido à variação genética. Isso não significa apenas o quanto de uma característica se deve à genética. Só porque algo é determinado geneticamente não significa que não varie com o meio ambiente.

A herdabilidade no sentido amplo indica todos os fatores genéticos que influenciam a variação fenotípica em uma população. A herdabilidade no sentido restrito é a variação devido aos efeitos adicionados dos alelos, o que é importante, pois você tem duas cópias da maioria dos seus genes.

A herdabilidade é usada na criação de culturas agrícolas e pecuárias e na discussão da evolução, mas também é usada nas discussões sobre o comportamento humano - e quando for, deve ser discutida com cuidado, porque pode ser delicada.

Artículos relacionados