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Fluxo de genes

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de fluxo de genes

O fluxo genético é a troca de alelos entre duas ou mais populações. Por esse motivo, às vezes é chamado de fluxo de alelos ou migração de genes. Enquanto os animais migratórios geralmente carregam novos alelos de uma população para outra, eles devem se cruzar com a nova população para que ocorram fluxo de genes. Na imagem abaixo, um besouro de uma população de besouros marrons migra para uma população de besouros verdes.

Se o besouro marrom encontrar um companheiro, os alelos que causam um exoesqueleto marrom podem ser transmitidos para seus filhos. No entanto, essas duas populações de besouros evoluíram ao longo do tempo para se tornarem cores diferentes. O motivo pode ter sido deriva genética ou o efeito do fundador, de quando uma população foi estabelecida a partir da outra. O fluxo gênico pode ser uma coisa boa para a nova população, pois a diversidade genética tende a ajudar as espécies a sobreviver. O fluxo gênico também pode ser negativo, pois pode levar alelos nocivos para a nova população.

Se as duas populações se cruzam constantemente (tenham um alto fluxo de genes), a população pode ser considerada uma. Embora possam ser separados por barreiras que parecem torná -las populações separadas, elas compartilham as mesmas frequências de alelos e são essencialmente a mesma população.

Exemplos de fluxo de genes

[‘Cachorros’, ‘Cadelas’]

Existem cães de todas as formas e tamanhos do mundo. Os maiores cães domésticos podem diminuir um lobo selvagem. O menor cão doméstico, mesmo quando adulto, poderia facilmente ser confundido com um lobo recém -nascido. Dos lobos, os cães mudaram quase todos os aspectos de sua aparência em uma população ou outra. Os cães são um dos exemplos mais conhecidos de seleção artificial, um processo pelo qual as características são estabelecidas através da criação seletiva.

Cerca de 15.000 anos atrás, todos os cães eram essencialmente lobos. No entanto, alguns desses pré-cães eram muito mais propensos a limpar dos novos assentamentos humanos surgindo em todos os lugares. Os lobos se afastaram da civilização, enquanto os pré-cachorros se aproximaram dos humanos. Eventualmente, um tipo de “contrato social” foi elaborado entre os humanos e os cães. Neste contrato, os cães prestaram um serviço como remoção de resíduos, controle de vermes ou guia de caça. Os seres humanos forneceriam abrigo e comida. No entanto, as muitas populações humanas diferentes tinham usos diferentes para seus cães.

Alguns cães precisavam para proteger suas ovelhas. Então, eles criaram os cães com a maior construção e uma mentalidade protecionista. Esses cães se tornaram as grandes raças de cães de ovelha. Outros cães eram necessários para caçar ratos e coelhos em pequenos buracos. Assim, nasceu o Dachshund. Precisa de um cachorro com cabelos fofos que goste de buscar? Golden Retriever. À medida que esses criadores se concentravam nos traços desejados, as populações de cães se tornaram mais distintas. No entanto, eles ainda são todas as mesmas espécies.

O fluxo de genes, neste caso, pode ser imaginado como o Labradoodle. Ou a mistura de meia-bateria, meio pug: a puggle. O fluxo de genes é o Chiweenie (Chihuahua/Dachshund), mostrado abaixo. Como um cão de uma população específico pode se reproduzir dentro de um grupo de raça pura, novos alelos são trazidos para a mistura. O pool genético é expandido e novas variedades são vistas. Assim, o Labradoodle tem uma mentalidade de Labrador, mas tem cabelos de poodle. A seleção artificial permite que cientistas e criadores manipulem o tempo e as especificidades do fluxo de genes, para produzir características desejáveis.

Pássaros em uma ilha

Ao contrário do caso de cães, a maioria dos casos de fluxo de genes envolve seleção natural. Imagine uma grande população de pássaros em um continente. Quando uma grande tempestade se prepara, força alguns dos pássaros no ar para evitar a tempestade. Quando o pequeno rebanho desce, eles se encontram sobre o oceano. O vento os leva para uma pequena ilha, onde eles montaram uma nova casa. As duas populações estão agora suficientemente separadas para que não possam se cruzar regularmente.

Com o tempo, os fatores ambientais que afetam as duas populações diferentes serão diferentes. Os pássaros da ilha podem ter que aprender a comer um novo alimento e podem estar sujeitos a padrões climáticos completamente diferentes. Com o tempo, isso pode até mudar os alelos presentes nas populações. No entanto, sempre há mais tempestades. Em outra tempestade, alguns pássaros podem ser transferidos de volta para o continente. Aqui, eles podem mais uma vez cruzar a população principal, e o fluxo de genes ocorre quando os novos alelos da ilha são introduzidos na população.

Da mesma forma, se algum pássaro passar da população principal para a população insular, eles trarão consigo os alelos selecionados para o continente. Esse fluxo de genes ajudará a adicionar diversidade à população insular. Devido ao efeito fundador, os pássaros na ilha podem não ter todos os alelos no continente e podem se beneficiar do fluxo de genes do continente. As aves do continente também podem se beneficiar dos novos alelos desenvolvidos na ilha.

Bactérias

As bactérias são muito interessantes quando se trata de fluxo de genes. Ao contrário do restante dos organismos discutidos neste artigo, as bactérias são assexuais. Sem reprodução sexual, como as bactérias trocam variação genética?

Bactérias e outros organismos assexuais, às vezes transferem variação genética por meio de processos alternativos. Esses processos, como a transferência horizontal de genes, permitem que o DNA passe entre os organismos sem a necessidade de reprodução sexual. De fato, grande parte da diversidade presente na vida hoje foi causada por essas transferências de genes milhões de anos atrás. O gráfico abaixo mostra o fluxo genético entre os diferentes domínios da vida.

Uma linha horizontal mostra qualquer local em que o fluxo de genes permitisse a variação genética passar entre as várias populações de organismos. É através desse fluxo do gene horizontal que os eucariotos ganharam as vias para mitocôndrias e plastídeos, como cloroplastos.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir não é o fluxo de genes? A. Um pássaro voa para uma ilha e se reproduz com os pássaros lá. Ele apresenta novos alelos. B. Vários hipopótamos escapam do zoológico e iniciam uma nova população na cidade de Nova York. C. Um tigre criado em cativeiro é liberado até a natureza, onde ele se reproduz com um tigre selvagem.

Resposta à pergunta nº 1

B está correto. O tigre levantado em cativeiro é tecnicamente de uma população separada do que os tigres selvagens. Na criação do tigre selvagem, ele introduzirá alelos cativos na população. Estes podem ser prejudiciais ou benéficos, apenas a evolução pode decidir. O exemplo de pássaro foi abordado no artigo. Os hipopótamos, enquanto estão fundando uma nova população, não estão passando por um fluxo de genes de outra população.

2. Qual é a diferença entre fluxo de genes e migração? A. A migração e o fluxo de genes descrevem o mesmo processo B. A migração pode ocorrer sem o fluxo de genes C. O fluxo do gene pode ocorrer sem migração

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. A migração ocorre sempre que um organismo se move fisicamente para uma nova área ou se junta a uma nova população. No entanto, o fluxo de genes ocorre apenas quando as populações se cruzam. Mesmo assim, é considerado apenas um fluxo de genes se as populações estiverem trocando alelos e alterando a frequência do alelo de uma ou ambas as populações.

3. Qual das alternativas a seguir representa um benefício do fluxo de genes para uma população? A. aumento da diversidade genética B. aumento da carga genética C. diminuição da adaptabilidade

Resposta à pergunta nº 3

A está correto. Quando os animais migram para uma nova população, eles geralmente trazem consigo alelos benéficos que podem ser introduzidos na nova população. Às vezes, porém, os organismos migrantes trazem alelos indesejados. Os alelos que diminuem a adaptabilidade e trazem doenças são considerados uma carga genética, que é desfavorável para uma espécie.

Referências

  • Darwin, C. & Wallace, A. (1980). Sobre a tendência das espécies de formar variedades; e na perpetuação de variedades e espécies por meios naturais de seleção. Em P. H. Barrett (ed.), Os artigos coletados de Charles Darwin (vol. 2, pp. 3-18). Chicago: The University of Chicago Press.
  • Feldhamer, G. A., Drickamer, L. C., Vessey, S.H., Merritt, J.F., & Krajewski, C. (2007). Mammologia: adaptação, diversidade, ecologia (3ª ed.). Baltimore: The Johns Hopkins University Press.
  • Hartwell, L.H., Hood, L., Goldberg, M.L., Reynolds, A.E., & Silver, L.M. (2011). Genética: de genes a genomas. Boston: McGraw Hill.

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