A diversidade é mantida
Existem bilhões de pessoas na Terra, mas você pode facilmente escolher seus amigos na multidão porque eles são indivíduos únicos. Somos todos humanos, mas geneticamente somos bastante diversos. A menos que sejam clones, outros organismos também são semelhantes, mas diferentes. Por exemplo, todos os cães têm um código genético específico que os torna cães, mas cada cão é um indivíduo único. É a mesma coisa com cada árvore da floresta, cada mosquito picando seu braço e cada pássaro cantando em seu quintal.
Essa diversidade genética não é acidental. Na verdade, é fundamental para a capacidade de uma espécie de sobreviver e evoluir ao longo de gerações de mudanças ambientais. A seleção natural é o processo que atua sobre as variantes dentro de uma população, mas existem processos que a impedem de remover todos os tipos de variação presentes no pool genético. Vamos dar uma olhada em por que a diversidade genética é importante e como ela é mantida.
Por que a diversidade é importante
Antes de entrarmos nos mecanismos reais que mantêm a diversidade de uma população, vamos ver por que essa diversidade é importante. Mesmo que uma população viva em um ambiente por muito tempo e pareça bem adaptada a ele, esse ambiente em si não permanece necessariamente estável. Mudanças de pequena e grande escala podem ocorrer naquele ambiente e, se uma população não for geneticamente diversa, pode não ser capaz de se adaptar e sobreviver. Coisas como furacões, secas, destruição de habitat ou mesmo um bom frio do inverno podem ter efeitos dramáticos nas populações locais.
Quando ocorrem mudanças ambientais, a população precisa se ajustar se quiser sobreviver. Os indivíduos não se adaptam ao seu ambiente, mas a população pode ser modificada ao longo do tempo. Digamos, por exemplo, que você tem uma população de elefantes. Alguns dos elefantes têm trombas muito longas, alguns muito curtas e outras têm trombas que ficam em algum lugar no meio.
Por enquanto, essa população está bem. Os elefantes com troncos longos podem colher as folhas das árvores mais altas, enquanto os elefantes com troncos curtos se alimentam de folhas mais próximas do solo. Mas um dia, alguém chega e corta todas as árvores baixas. Agora, todos os elefantes com trombas curtas estão sem sorte – eles não têm nada para comer porque não conseguem alcançar as folhas mais altas!
No entanto, os elefantes com trombas de tamanho médio e longo ainda estão bem. Eles podem alcançar as folhas que estão no meio e no alto das árvores, e a população continua a prosperar, embora os elefantes com trombas curtas morram.
Mas imagine que todos os elefantes da população tenham trombas curtas. A população inteira seria exterminada quando as árvores baixas fossem cortadas! Mas, devido à diversidade nos tamanhos dos troncos, a população continua a sobreviver. Nesse caso, a variedade de indivíduos permitiu que a população como um todo se adaptasse e persistisse.
Vantagem do heterozigoto
Ok, agora que você viu um exemplo de por que a diversidade é tão importante, vamos ver como ela é mantida. A maioria dos organismos eucarióticos são diplóides . Isso significa que eles têm dois conjuntos de cromossomos. Isso oferece uma vantagem incrível quando se trata de manter a diversidade genética dentro de uma população. Muitas das informações genéticas que você carrega não são expressas fisicamente. Essa informação genética ‘oculta’ é carregada por gerações, como pequenos clandestinos, só se mostrando de vez em quando ou quando se torna necessária em um determinado ambiente.
Veja seus ouvidos, por exemplo. Algumas pessoas têm os lóbulos das orelhas presos ao lado do rosto, enquanto outras têm os lóbulos das orelhas soltos e pendentes. O lóbulo da orelha preso é uma característica recessiva, o que significa que se o alelo para o lóbulo da orelha destacado estiver presente, essa é a característica que será expressa fisicamente. No entanto, você ainda pode «carregar» o alelo do lóbulo da orelha, mas ele só se mostrará se você tiver dois alelos do lóbulo da orelha anexados em vez de um de cada. É dessa forma que a informação genética dos lóbulos das orelhas anexados é preservada, mesmo que não seja expressa com muita frequência.
O formato da orelha não é necessariamente um fator importante em seu ambiente, mas muitas outras informações genéticas importantes seguem essa mesma lógica. Indivíduos que possuem dois alelos diferentes para uma característica são chamados de heterozigotos . Seria alguém com os alelos do lóbulo da orelha anexados e separados (um de cada). Alguém que tinha dois alelos separados ou dois alelos anexados é homozigoto , porque esses são indivíduos que têm dois dos mesmos alelos para uma característica. ‘Hetero’ significa diferente e ‘homo’ significa o mesmo, o que pode ajudá-lo a lembrar a diferença entre os dois.
A seleção natural favorece os indivíduos heterozigotos porque isso mantém a diversidade genética dentro da população. Esse mecanismo é chamado de vantagem do heterozigoto . Um exemplo bem documentado de por que os heterozigotos são favorecidos pode ser visto com o alelo falciforme. A doença falciforme em humanos ocorre quando os glóbulos vermelhos são deformados e ocorrem em forma de foice. Essas células são destruídas pelo corpo, portanto, se um indivíduo tiver muitas delas, isso pode reduzir seriamente sua contagem de glóbulos vermelhos, tornando-as anêmicas.
O que é realmente interessante nisso é que os indivíduos homozigotos, aqueles com dois alelos falciformes, são os únicos geralmente afetados por esta doença. Aqueles que são heterozigotos, ou seja, indivíduos que possuem um alelo normal e um alelo falciforme, não ficam doentes. No entanto, ter esse alelo fornece proteção contra a malária porque as células afetadas tornam-se em forma de foice e são destruídas pelo corpo. Aqueles que não têm o alelo da célula falciforme não têm essa proteção e ficam doentes de malária.
Seleção Dependente de Frequência
Outra maneira pela qual a diversidade é mantida nas populações é por meio de algo chamado seleção dependente de frequência . Isso ocorre quando uma característica física é selecionada se se tornar muito comum na população. Esse mecanismo mantém o equilíbrio de certas características, evitando que uma variação assuma o controle (o que reduziria a variação genética geral dentro da população).
Um bom exemplo disso ocorre com um peixe comedor de escamas no lago Tanganica, na África. Esses peixes atacam suas presas (que são outros peixes) pelas laterais, removendo algumas escamas de cada vez. Alguns desses agressores têm bocas no lado esquerdo, enquanto outros têm bocas no lado direito. Por causa disso, esses peixes comedores de escama só podem atacar suas presas de um lado ou de outro, dependendo de qual lado ocorre sua boca.
Os peixes-presa têm alguma defesa. Com o tempo, tanto os comedores de escama de boca esquerda quanto os de boca direita tornam-se mais comuns. Os peixes-presa se protegem mais ferozmente de qualquer característica que seja mais prevalente na população comedores de escama. Portanto, se os peixes com a boca esquerda são mais comuns, os peixes-presa guardam com mais eficácia daquele lado e vice-versa.
Isso significa que o comedor de escamas menos comum tem a vantagem. Os peixes-presa não estão trabalhando tanto para prevenir seus ataques. Isso leva o comedor de escala menos comum a se tornar mais prevalente, o que reverte todo o ciclo de ataque / prevenção. Eventualmente, esse comedor de escamas se tornará menos comum novamente, e o outro comedor de escamas prevalecerá. Este tipo de ciclo mantém a diversidade genética nos peixes comedores de escama, o que ajuda a sobrevivência da população em geral.
Resumo da lição
A diversidade genética é essencial para a sobrevivência de uma população. De certa forma, a seleção natural age contra essa diversidade. Mas, de outras maneiras, a diversidade é mantida nas populações. Quando as populações são geneticamente diversas, elas estão mais bem equipadas para se adaptar às mudanças ambientais. Mesmo que os indivíduos de uma população não se adaptem, a população geral pode, com o tempo, mudar geneticamente para se ajustar às mudanças nas condições ambientais.
A seleção natural favorece os indivíduos heterozigotos, o que chamamos de vantagem do heterozigoto . Heterozigotos são indivíduos com dois alelos diferentes para uma característica, o que permite que a informação genética seja ‘armazenada’ para uso posterior, se necessário. Os heterozigotos são essenciais para manter a diversidade genética dentro de uma população e, portanto, dar às populações uma chance melhor de sobrevivência quando as condições ambientais mudam.
Quando um traço físico é selecionado contra, se se tornar muito comum na população, temos seleção dependente de frequência . Este mecanismo mantém a diversidade, controlando o número de indivíduos com certas características. Se uma variação se tornar muito predominante, ela é naturalmente selecionada até que se torne novamente a perdida. Nesse ponto, a outra variação é selecionada e o ciclo continua, mantendo tudo em equilíbrio.
Resultados de aprendizagem:
Ao chegar ao final da lição, você deve ter como objetivo:
- Analise por que a diversidade genética é importante
- Discuta como a diversidade genética é mantida e a importância da vantagem do heterozigoto
- Descreva o que é seleção dependente de frequência