A diversidade genética refere-se ao grau de variedade de genes dentro de uma única espécie , correspondendo ao número total de características genéticas na composição genética da espécie (ou da subespécie ). Ele descreve o nível de diversidade intraespecífica. É diferente da variabilidade genética , que mede a variação nas características genéticas de um indivíduo, população, metapopulação , espécie ou grupo de espécies.
É um dos principais aspectos da biodiversidade , no planeta, assim como nos ecossistemas e nas populações.
Um estudo de 2007 da US National Science Foundation descobriu que a diversidade genética e a biodiversidade são fortemente interdependentes e que a diversidade dentro de uma espécie é necessária para manter a diversidade de espécies e vice-versa. Em outras palavras: a riqueza genética das espécies não é necessariamente maior em ambientes que abrigam o maior número de espécies. A D R Richard Lankau, um dos autores do estudo estimou que "Se um tipo é removido do sistema, o ciclo pode quebrar, e a comunidade torna-se dominado por uma única espécie" . O esgotamento da diversidade genética - como a perda de espécies, leva a uma perda geral da diversidade biológica e a uma maior vulnerabilidade (menor resiliência ecológica ) dos ecossistemas.
Um estudo europeu recente (2012) de plantas de altitude (> 1.500 m ) nos maciços alpinos e Cárpatos recentemente (2012) confirmou que os ambientes de grande riqueza genética de espécies nem sempre são aqueles onde há mais espécies, o que deve ser melhor levado em consideração conta nas estratégias de proteção da biodiversidade.
Nota: esses mesmos ambientes (baixa e média montanha) apresentam grande riqueza em diversidade genética de organismos do solo.
Medir o grau de interdependência entre "diversidade genética" e "diversidade biológica" é difícil, particularmente em plantas ou em certos microorganismos primitivos ou animais capazes de se clonar naturalmente, mas este trabalho está começando a ser feito, por exemplo, dentro de 'espécies de pastagens.
A diversidade genética é de espécies selvagens, mas também de espécies cultivadas ( plantas , fungos , leveduras ) ou criadas (animais) por humanos, e também está em declínio acentuado, uma questão que preocupa muitos prospectivistas e pesquisadores também na França. a Caisse des Dépôts.
O estudo da diversidade genética insere-se no campo acadêmico da ecologia e mais particularmente da genética de populações , que inclui várias hipóteses e teorias sobre a diversidade genética e a importância das mutações pontuais do genoma individual, incluindo (simplificando):
Resultados recentes mostram que a transcrição do DNA pela RNA polimerase não é fiel, o que constitui um novo "nível" de diversidade genética. Por exemplo, um estudo com células B estimou a taxa de erro em mais de um por transcrição.
É uma diversidade genética que também resulta em uma variedade de fenótipos ; como as cores da pele humana , muito variadas nos humanos .
É um parâmetro essencial dos estudos macroecológicos e de macroevolução a médio e longo prazo. Ele varia dentro dos clados e entre as regiões, por razões que muitas vezes ainda são mal compreendidas.
No campo da biologia evolutiva, DL Rabosky em 2009 chamou a atenção para o risco de viés interpretativo por parte daqueles que postulam que a diversidade aumenta sem limite com o tempo, como os estudos filogenéticos costumam fazer. A diversidade de clados é freqüentemente regulada por limites ecológicos ( fatores ecológicos ), especialmente em táxons mais altos, lembra Rabosky; a diversidade específica (riqueza em espécies) pode, portanto, ser independente da idade do clado. Não podemos, portanto, deduzir da idade do clado a velocidade com que a diversificação ocorreria. Segundo ele, podemos estimar a diversificação total sofrida por um clado, mas não a taxa de diversificação em si. A compreensão e avaliação adequadas dos limites ecológicos são de grande importância para várias questões ecológicas e de biologia evolutiva que hoje se baseiam em inferências sobre taxas de especiação e extinção a partir de dados filogenéticos.
A diversidade genética é uma das maneiras pelas quais as populações de organismos vivos se adaptam a ambientes em mudança. Com mais variação, aumenta a probabilidade de que alguns indivíduos dentro de uma população tenham variações de alelos mais adequados ao ambiente. Estes indivíduos têm maior probabilidade de sobreviver e de produzir descendência transportar este favorecendo alelo , quer em simbióticas sistemas , ou por evoluindo em paralelo em diferentes ou idênticos nichos ecológicos (em competição no último caso), ou em sistemas. Predador-presa tipo . A variação genética é expressa pelas frequências relativas desses diferentes alelos.
É um dos indicadores genéticos usados por biólogos e ecologistas, mas que não deve ser usado sozinho. Em biologia populacional, a “qualidade genética” é tão importante quanto a variabilidade e diversidade genética.
Diversas maneiras de medir a diversidade genética existente.
Esta variabilidade genética é determinada pelos fatores de evolução:
Essa diversidade é ainda maior porque:
Quantitativamente falando, é especialmente importante no mundo microbiano , e talvez ainda mais em vírus , em termos de complexidade. Globalmente, as árvores são as que têm os maiores genomas. Os animais têm genomas menores, mas complexos. Alguns micróbios ou vírus (por exemplo, vírus gigantes) também revelou recentemente que os genomas são - em seu nível - muito maior e mais complexa do que se pensava possível no final do XX ° século.
Uma diversidade metagenômica funcional também deve ser levada em consideração porque em muitas espécies que coevoluíram por muito tempo (incluindo parasitas e seus hospedeiros) ou que se tornaram simbiontes , os genomas dessas espécies e seus hospedeiros interagem.
Em termos de espécies, a diversidade terrestre é maior no cinturão intertropical, mas em termos de diversidade genética intraespecífica, uma riqueza significativa existe em certas populações monoespecíficas antigas e limitada por climas difíceis (por exemplo, coníferas que constituem a taiga).
Muitos fatores podem afetar a diversidade genética de uma metapopulação ou de subpopulações, ou mesmo de biocenoses inteiras. Estes são fatores naturais (por exemplo, insularização após a ascensão do mar) ou antropogênicos (caça, captura, agricultura e silvicultura muito focada na seleção e clonagem), fragmentação do ecossistema, destruição ou modificação de habitats naturais , etc.
Alguns autores sugerem que esses fatores sejam levados em consideração de forma mais eficaz no manejo ou nos métodos de controle de certas espécies consideradas “prejudiciais” ou às vezes perturbadoras para certas atividades humanas.
Algumas causas do colapso da diversidade genética de uma espécie ou grupo podem ser antigas ( gargalo genético ) ou, ao contrário, muito contemporâneas. Tais fenômenos foram identificados e estudados em várias espécies animais, inclusive do ponto de vista de causas socioeconômicas (e às vezes consequências) e de lucratividade de curto prazo. A agricultura, a pecuária e a silvicultura contemporânea são novas fontes de empobrecimento da diversidade genética, que podem se agravar com a disseminação da clonagem (há muito praticada na populicultura).
Esta é uma das condições para a manutenção da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos fornecidos pelos ecossistemas e, por isso, uma das principais questões ambientais globais identificadas pela Cúpula da Terra do Rio em junho de 1992 . É também um dos principais objetivos da Convenção Mundial sobre a Biodiversidade ratificada pela maioria dos Estados sob a égide do PNUMA e da ONU. No entanto, em quase 30 anos, os esforços dos Estados, ONGs e cidadãos não permitiram deter ou talvez abrandar a erosão da biodiversidade (selvagem e doméstica). Essa erosão parece, de fato, ter sido acelerada por um contínuo aumento demográfico, correlacionado a um aumento da necessidade de recursos naturais e a práticas agroindustriais que se intensificaram ainda mais.
O lobby da indústria de sementes e certos estados ou grupos de estados se opõem à livre circulação de sementes e criadouros, defendendo o patenteamento de organismos vivos , a possibilidade de modificá-lo por transgênese ou a obrigatoriedade de produção padronizada, enquanto as associações de jardineiros e pequenos agricultores defendem a ideia de "genética ponto a ponto " ou mesmo "seleção participativa" que poderia eventualmente se desenvolver em um espírito de ciência cidadã