Erosão genética
Prefácio
Quando o panda tiver pequena população, seu destino como espécie será o mesmo que do clássico pombo-passageiro. Isso vale e valeu para todas as espécies da história da vida (com reprodução sexuada) e inclusive nos levou à quase extinção na catástrofe de Toba, 75 a 76 mil anos atrás. Que as lições sejam aprendidas.
Citações
“Um estudo com o peixe tucunaré, muito consumido por populações do Norte do Brasil, mostra que a ação humana pode estar provocando o empobrecimento genético de suas populações. O processo, conhecido como erosão genética, é o mesmo que levou praticamente à extinção o mico-leão-dourado.
A variabilidade genética é uma das mais importantes garantias de sobrevivência das espécies, pois permite a adaptação às mudanças no ambiente. [...]
[...]
A pesquisadora também lembra que a divisão de uma população única em diferentes populações que não trocam genes entre si é um processo natural e de grande importância para o surgimento de novas espécies. O alerta agora é quanto à velocidade com que esse processo tem ocorrido. “A ação humana acelera o processo de separação das populações sem que haja tempo para que elas se adaptem ao novo ambiente.” “
Mariana Ferraz. A AMEAÇA DA EROSÃO GENÉTICA. Ciência Hoje/RJ - Matéria publicada em 01.05.2009 - www.cienciahoje.org.br
Traduzido de: en.wikipedia.org - Genetic erosion
A erosão genética (também conhecida como depleção genética) é um processo em que o pool genético limitado de uma espécie ameaçada diminui ainda mais quando os indivíduos reprodutivos morrem antes de se reproduzirem com outros em sua pequena população ameaçada. O termo às vezes é usado em um sentido restrito, como ao descrever a perda de alelos ou genes específicos, bem como é usado de forma mais ampla, como quando se refere à perda de um fenótipo ou de uma espécie inteira. [van Hintum & Menting]
A erosão genética ocorre porque cada organismo individual tem muitos genes únicos que se perdem quando morre sem ter a chance de se reproduzir. A baixa diversidade genética em uma população de plantas e animais selvagens leva a uma diminuição ainda maior do pool de genes ― a endogamia e o enfraquecimento do sistema imunológico podem então "acelerar" essa espécie em direção à extinção. [COLLEVATTI] [Buza et al]
Por definição, as espécies ameaçadas sofrem vários graus de erosão genética. Muitas espécies se beneficiam de um programa de reprodução assistida por humanos para manter sua população viável, evitando assim a extinção em longos períodos de tempo. Populações pequenas são mais suscetíveis à erosão genética do que populações maiores. [Jamieson et al]
A erosão genética é agravada e acelerada pela perda de habitat e fragmentação de habitat – muitas espécies ameaçadas de extinção estão ameaçadas pela perda de habitat e (fragmentação) de habitat. Hábitats fragmentados criam barreiras no fluxo gênico entre as populações. [Browne & Karubian] [Keyghobadi] [Pavlova et al]
O pool genético de uma espécie ou população é o conjunto completo de alelos únicos que seriam encontrados ao se inspecionar o material genético de cada membro vivo dessa espécie ou população. Um grande pool de genes indica extensa diversidade genética, que está associada a populações robustas que podem sobreviver a episódios de seleção intensa. Enquanto isso, a baixa diversidade genética (ver endocruzamento e gargalos populacionais) pode causar redução da aptidão biológica e aumentar a chance de extinção dessa espécie ou população. [Bouzat] [Furlan et al] [Kleinhans]
Processos e consequências
Os gargalos populacionais criam pools de genes cada vez menores, o que deixa cada vez menos parceiros de acasalamento férteis. As implicações genéticas podem ser ilustradas considerando a analogia de um jogo de pôquer de apostas altas com um dealer (crupiê) desonesto. Considere que o jogo começa com um baralho de 52 cartas (representando alta diversidade genética). A redução do número de pares reprodutores com genes únicos assemelha-se à situação em que o dealer distribui apenas as mesmas cinco cartas repetidamente, produzindo apenas algumas "mãos" limitadas.
À medida que os espécimes começam a endogamia, os efeitos e defeitos congênitos físicos e reprodutivos aparecem com mais frequência. Aumentos anormais de esperma, infertilidade aumenta e as taxas de natalidade diminuem. "Mais perigosos são os efeitos sobre os sistemas de defesa imunológica, que se tornam enfraquecidos e cada vez menos capazes de combater um número crescente de ameaças bacterianas, virais, fúngicas, parasitárias e outras doenças. Portanto, mesmo que seja uma espécie em extinção em um gargalo pode resistir a qualquer desenvolvimento humano que esteja corroendo seu habitat, mas ainda enfrenta a ameaça de uma epidemia que pode ser fatal para toda a população." [1] [Nota 1]
Perda de biodiversidade agrícola e pecuária
A erosão genética na agricultura e pecuária é a perda de diversidade genética biológica ― incluindo a perda de genes individuais e a perda de determinados recombinantes de genes (ou complexos de genes) ― como aqueles manifestados em raças locais adaptadas localmente de animais domésticos ou plantas que tenham se adaptam ao ambiente natural em que se originaram. [Brown]
As principais forças motrizes por trás da erosão genética em plantações são a substituição de variedades, limpeza de terras, exploração excessiva de espécies, pressão populacional, degradação ambiental, sobrepastoreio, política governamental e sistemas agrícolas em mudança. O principal fator, porém, é a substituição de variedades locais de plantas e animais domésticos por outras variedades ou espécies não locais. Um grande número de variedades também pode ser reduzido drasticamente quando variedades comerciais são introduzidas nos sistemas agrícolas tradicionais. Muitos pesquisadores acreditam que o principal problema relacionado ao manejo de agroecossistemas é a tendência geral à uniformidade genética e ecológica imposta pelo desenvolvimento da agricultura moderna. [Brown] [Thormann, Imke; Engels]
No caso de Animal genetic resources for food and agriculture (AnGR, Recursos Genéticos Animais para Alimentos e Agricultura) [Nota 2], as principais causas da erosão genética incluem cruzamentos indiscriminados, aumento do uso de raças exóticas, políticas e instituições fracas no manejo de recursos genéticos animais, negligência de certas raças devido à falta de lucratividade ou competitividade, a intensificação dos sistemas de produção, os efeitos de doenças e manejo de doenças, perda de pastagens ou outros elementos do ambiente de produção e controle deficiente da endogamia. [2]
Prevenção por intervenção humana, ciência moderna e salvaguardas
Conservação in situ
Com os avanços da biociência moderna, várias técnicas e salvaguardas surgiram para conter o avanço implacável da erosão genética e a resultante aceleração de espécies ameaçadas de extinção. No entanto, muitas dessas técnicas e salvaguardas são muito caras para serem práticas e, portanto, a melhor maneira de proteger as espécies é proteger seu habitat e deixá-las viver nele o mais naturalmente possível. [Henkel]
Santuários de vida selvagem e parques nacionais foram criados para preservar ecossistemas inteiros com toda a teia de espécies nativas da área. Corredores de vida selvagem são criados para unir habitats fragmentados (consulte Fragmentação de habitat) para permitir que espécies ameaçadas de extinção viajem, se encontrem e se reproduzam com outras de sua espécie. Conservação científica e técnicas modernas de manejo da vida selvagem, com a experiência de uma equipe cientificamente treinada, ajudam a gerenciar esses ecossistemas protegidos e a vida selvagem neles encontrada. Animais selvagens também são translocados e reintroduzidos em outros locais fisicamente quando hábitats fragmentados de vida selvagem muito distantes e isolados para serem capazes de se conectar através de um corredor de vida selvagem, ou quando extinções locais já ocorreram. [Curcic & Djurdjic] [Hilty et al] [Moran et al] [Newmark]
Conservação ex situ
Políticas modernas de associações de zoológicos e zoológicos em todo o mundo começaram a enfatizar dramaticamente a manutenção e reprodução de espécies silvestres e subespécies de animais em seus programas de reprodução de espécies ameaçadas de extinção registradas. Esses espécimes têm a chance de serem reintroduzidos e sobreviver na natureza. Os principais objetivos dos zoológicos hoje mudaram, e maiores recursos estão sendo investidos na criação de espécies e subespécies para o propósito final de auxiliar os esforços de conservação na natureza. Os zoológicos fazem isso mantendo registros científicos de reprodução extremamente detalhados (ou seja, livros genealógicos) e emprestando seus animais selvagens a outros zoológicos em todo o país (e muitas vezes globalmente) para reprodução, para se proteger contra a consanguinidade, tentando maximizar a diversidade genética, embora possível. [Henkel]
Técnicas de conservação ex situ caras (e às vezes controversas) visam aumentar a biodiversidade genética em nosso planeta, bem como a diversidade em pools de genes locais. protegendo contra a erosão genética. Conceitos modernos como bancos de sementes, bancos de esperma e bancos de tecidos tornaram-se muito mais comuns e valiosos. Espermatozóides, óvulos e embriões agora podem ser congelados e mantidos em bancos, que às vezes são chamados de "Arcas de Noé Modernas" ou "Zoos Congelados". As técnicas de criopreservação são usadas para congelar esses materiais vivos e mantê-los vivos para sempre, armazenando-os submersos em tanques de nitrogênio líquido em temperaturas muito baixas. Assim, os materiais preservados podem ser usados para inseminação artificial, fertilização in vitro, transferência de embriões e metodologias de clonagem para proteger a diversidade no pool genético de espécies criticamente ameaçadas de extinção. [6] [Brown] [Pádua] [Silveira et al]
Pode ser possível salvar uma espécie em perigo da extinção preservando apenas partes dos espécimes, como tecidos, espermatozoides, ovos, etc. ― mesmo após a morte de um animal criticamente ameaçado de extinção, ou coletado de um encontrado morto recentemente, em cativeiro ou da natureza. Um novo espécime pode então ser "ressuscitado" com a ajuda da clonagem, de modo a dar-lhe outra chance de reproduzir seus genes na população viva das respectivas espécies ameaçadas. A ressurreição de espécimes de vida selvagem mortos ou em perigo crítico com a ajuda da clonagem ainda está sendo aperfeiçoada e ainda é muito cara para ser prática, mas com o tempo e novos avanços na ciência e na metodologia pode muito bem se tornar um procedimento de rotina em um futuro próximo. [REMSEN] [Ryder et al] [Zimkus et al]
Recentemente, as estratégias para encontrar uma abordagem integrada para técnicas de conservação in situ e ex situ receberam atenção considerável, e progresso está sendo feito. [3] [4] [5] [6] [7]
Notas
1.Citação:
“A population bottleneck creates a shrinking gene pool that leaves fewer and fewer mating partners. What are the genetic implications? The animals become part of a high stakes poker game – with a crooked dealer. After beginning with a 52-card deck, the players wind up with, say, five cards that they are dealt over and over. As they begin to inbreed, congenital effects appear, both physical and reproductive. Often abnormal sperm increase; infertility rises; the birthrate falls. Most perilous in the long run, each animal's immune defense system is weakened. Thus, even if an endangered species in a bottleneck can withstand whatever human development may be eating away at its habitat, it still faces the threat of an epidemic that could well be fatal to the entire population.” [1]
Tradução:
“Um gargalo populacional cria um pool genético cada vez menor que deixa cada vez menos parceiros de acasalamento. Quais são as implicações genéticas? Os animais se tornam parte de um jogo de pôquer de apostas altas — com um carteador desonesto. Depois de começar com um baralho de 52 cartas, os jogadores terminam com, digamos, cinco cartas que recebem repetidamente. À medida que começam a endogamia, aparecem efeitos congênitos, tanto físicos quanto reprodutivos. Frequentemente, aumento anormal do esperma; a infertilidade aumenta; a taxa de natalidade cai. Mais perigoso no longo prazo, o sistema de defesa imunológico de cada animal fica enfraquecido. Portanto, mesmo que uma espécie em extinção em um gargalo possa resistir a qualquer desenvolvimento humano que esteja corroendo seu habitat, ela ainda enfrenta a ameaça de uma epidemia que pode ser fatal para toda a população.”
2.Os recursos genéticos animais para alimentação e agricultura (AnGR, Animal genetic resources for food and agriculture) são um subconjunto de recursos genéticos (definidos pela Convenção sobre Diversidade Biológica como "material genético de valor real ou potencial") e um elemento específico da biodiversidade agrícola. O termo recursos genéticos animais se refere especificamente aos recursos genéticos de espécies de aves e mamíferos, que são usados para fins alimentares e agrícolas. Outros termos que se referem a AnGR são "recursos genéticos de animais de fazenda" ou "diversidade de gado".
O AnGR pode ser incorporado em populações vivas ou em materiais genéticos conservados, como sêmen crioconservado ou embriões. A diversidade de recursos genéticos animais inclui diversidade em nível de espécie, raça e dentro da própria raça. Atualmente, são conhecidas 8.800 diferentes raças de pássaros e mamíferos em 38 espécies usadas para alimentação e agricultura. As principais espécies animais utilizadas para a produção alimentar e agrícola são bovinos, ovinos, caprinos, galinhas e porcos. No mundo da pecuária, essas espécies são frequentemente chamadas de "os cinco grandes". Algumas espécies menos utilizadas incluem dromedário, burro, camelo bactriano, búfalo, porquinho-da-índia, cavalo, coelho, iaque, ganso, pato, avestruz, perdiz, faisão, pombo e peru. ― en.wikipedia.org - Animal genetic resources for food and agriculture
Referências
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Brown, Anthony H D. Indicators of Genetic Diversity, Genetic Erosion and Genetic Vulnerability for Plant Genetic Resources for Food and Agriculture - www.fao.org
Nos nossos arquivos: Anthony Brown - Indicators of Genetic Diversity - FAO
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