Efeito fundador: o que é e como afeta a evolução biológica

A partir da data de publicação de "A Origem das Espécies" pelo famoso Charles Darwin em 1859, os humanos não concebem mais os seres vivos como entidades estáticas e imóveis em sua história evolucionário. De acordo com a postulação da teoria da seleção natural, os seres vivos sofrem mutações aleatórias ao longo do gerações, e alguns personagens são fixos devido à sua utilidade, enquanto outros são discriminados e desaparecem com o clima.

Por exemplo, um indivíduo de uma espécie particular de mariposa colorida pode sofrer uma mutação em um gene produtor de melanina durante o seu desenvolvimento e, portanto, apresenta uma coloração completamente Preto. Se esse traço for hereditário e ajudar o espécime a permanecer mais tempo escondido na casca das árvores, ele se reproduzirá mais vezes, pois sua aptidão biológica terá aumentado. Assim, esse traço se espalhará pela população, já que as mariposas pretas se reproduzem mais do que as brancas. Tão simples como isso.

Por outro lado, a cor preta da mariposa pode atrair mais facilmente a atenção dos predadores e o indivíduo mutante é atacado assim que nasce. Nesse caso, ele morreria diretamente e o gene deletério desapareceria do pool genético da população. Com essas bases no lugar, nós nos imergimos em

o efeito fundador, ou seja, as consequências derivadas da existência de uma população muito pequena de uma espécie em um determinado ecossistema.

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Os fundamentos da deriva genética

Como já dissemos, Darwin postulou em "A Origem das Espécies" a seleção natural como o motor evolucionário das populações, mas é interessante saber que este não é o único mecanismo na natureza que varia as frequências alélicas dos seres vivo. Também temos deriva genética, um processo totalmente estocástico que é consequência da amostragem aleatória na reprodução e que, em geral, tende a reduzir a diversidade genética organismos (homozigosidade). Vejamos o mesmo exemplo citado acima de outra perspectiva.

Digamos que temos uma minipopulação de 5 mariposas, 4 brancas e uma preta. Acontece que a cor preta é verdadeiramente benéfica para a espécie, pois permite um excelente mimetismo na casca de árvore, mas, infelizmente, o espécime preto mutante morre ao colidir com o vidro de um carro. Sua cor nada teve a ver com sua morte e, apesar de apresentar um caráter benéfico, foi completamente apagada da população.

Devido a esse "erro de amostragem", alelos completamente viáveis ​​para uma população específica podem, às vezes, desaparecer, sem atender a razões lógicas ou aos mecanismos de seleção natural. De qualquer forma, deve-se notar que a deriva genética funciona muito mais fortemente em pequenas populações: Se tivéssemos 5.000 mariposas na população citada e 1.000 delas fossem negras, as chances de que todas as negras desaparecessem aleatoriamente são muito menores.

Ao explicar a deriva genética, muitos outros conceitos desempenham papéis essenciais. Alguns deles são frequências de alelos, tamanho efetivo da população, gargalos potenciais, etc. Em todo caso, nas demais linhas vamos nos concentrar em uma das causas mais conhecidas da deriva genética no mundo da zoologia: o efeito fundador.

Qual é o efeito fundador?

O efeito fundador é uma das causas mais claras dos mecanismos de deriva genética, junto com as restrições de recursos em um determinado ambiente e o gargalo evolutivo. Neste caso específico, estamos falando sobre a perda de informação genética quando uma pequena seção de uma grande população se torna independente dela em um terreno diferente.

Vamos procurar um novo exemplo, pois a cor das mariposas não dá para mais. Agora, suponha que temos uma população de 200 pássaros, que fazem uma migração transatlântica todos os anos de continente a continente para se reproduzir. Por alguma razão, em uma dessas viagens exigentes, 10 dessas aves são separadas do bando inicial em busca de novos territórios e, exausto, buscar refúgio em uma pequena ilha no meio do nada.

Se esta ilha tiver os recursos necessários e houver uma clara falta de predadores, essas 10 aves podem se estabelecer nas terras da ilha e decidir não migrar. Assim, uma nova população de 10 espécimes foi estabelecida a partir de outra que consistia de 200. A amostragem de seleção foi totalmente aleatória e, portanto, a frequência alélica dos novos indivíduos pode ser muito diferente daquela esperada na população em geral.

Por exemplo, 1 em 100 pássaros pode ter um bico maior do que o resto e 1 em 50 são verdes em vez de amarelos. Se for descoberto que, como resultado da aleatoriedade, 3 dessas aves fundadoras apresentam essas características em um população total de 10, é mais do que possível que esses alelos sejam fixados nas gerações futuras, apesar de não serem "a norma". Assim pois, o efeito fundador pode fazer com que características sejam fixadas em uma espécie que, se fosse uma população maior, nunca o faria.

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Os efeitos do efeito fundador

Como você pode imaginar, dependendo das características dos "fundadores", uma fenda profunda pode ocorrer ao longo do tempo entre os membros da população original e a nova. A coisa se torna muito mais interessante se considerarmos que, além disso, também é provável que a seleção natural atue nos alelos dos fundadores de maneira diferente daqueles que estão presentes na grande população.

Se continuarmos com o exemplo anterior, fica claro que ter 10 espécimes em um ambiente exótico não é nada como viver em um grupo de 200 em um terreno continental. Portanto, os traços atípicos selecionados (bico grande e cor verde) podem ser benéficos a longo prazo para quem os possui. Por exemplo, nos ocorre que uma tonalidade verde poderia imitar o pássaro no topo das palmeiras, e um bico grande seria muito útil para quebrar os cocos e ter acesso aos alimentos.

Assim, além do "erro de amostragem" da própria seleção, é possível que a seleção favoreça genótipos (e fenótipos) atípicos ao longo do tempo devido às novas imposições do ambiente. Assim, a prole dos fundadores ficaria cada vez mais verde e com o maior pico estatisticamente falando, até atingir um ponto de máxima aptidão para a exploração de seu novo nicho. Lembra que a evolução não cria seres perfeitos, porque dizem coloquialmente reducionistas pecadores: "você faz o que pode com o que tem".

Nesse cenário concreto e perfeito, era de se esperar que os colonizadores da ilha acabassem sendo uma subespécie e, posteriormente, espécie própria ao longo dos séculos. Quando um membro da população da ilha é incapaz de se reproduzir com outro do original (seja pela anatomia, comportamento, barreiras pré -igóticas e mais), pode-se dizer que ambos os espécimes pertencem, em última análise, a um espécies diferentes. Este é um exemplo claro de como o efeito fundador pode induzir a especiação em um ambiente insular.

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Retomar

Apresentamos um cenário idílico para que você entenda o que é o efeito fundador, mas infelizmente a natureza geralmente não funciona assim. Um dos grandes pontos fracos das pequenas populações é que elas tendem à homozigose e à endogamia, é ou seja, que a variabilidade genética é perdida ao longo das gerações devido à falta de indivíduos reprodutivos que não familiar. Assim, é mais provável que uma população de 10 indivíduos nunca comece e, se isso acontecer, a prole 3-4 gerações mais tarde acabará inviável.

Também é possível que, por qualquer motivo, um personagem que anteriormente aumentava a viabilidade evolutiva deixe de fazê-lo com o tempo.

Se não houver diversidade genética (se os mesmos alelos forem sempre fixos), todos os indivíduos em uma pequena população estarão mais ou menos igualmente preparados para as mudanças ambientais, então o risco de extinção é multiplicado consideravelmente. O efeito fundador pode promover a especiação, mas também o desaparecimento total de uma população devido à falta de diversidade genética.

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