Fluxo gênico: mecanismo, consequências e exemplos - Ciência - 2023

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o fluxo gênico ou fluxo gênico, em biologia, refere-se ao movimento de genes de uma população para outra. Geralmente, o termo é usado como sinônimo de processo migratório - em seu sentido evolutivo.

Em seu uso comum, a migração descreve o movimento sazonal de indivíduos de uma região para outra, em busca de melhores condições, ou para fins reprodutivos. No entanto, para um biólogo evolucionista, a migração envolve a transferência de alelos de um conjunto de genes entre populações.

À luz da genética populacional, evolução é definida como a mudança nas frequências dos alelos ao longo do tempo.

Seguindo os princípios do equilíbrio de Hardy-Weinberg, as frequências irão variar sempre que houver: seleção, mutação, deriva e fluxo gênico. Por esse motivo, o fluxo gênico é considerado uma força evolutiva de grande importância.


Mecanismos de fluxo gênico

Os mecanismos e causas que originam a movimentação de genes em uma população estão fortemente ligados às características inerentes ao grupo de estudo. Pode ocorrer devido à imigração ou emigração de certos indivíduos em estado reprodutivo, ou pode resultar do movimento dos gametas.

Por exemplo, um mecanismo pode ser a dispersão ocasional de formas juvenis de uma espécie animal para populações distantes.

No caso das plantas, os mecanismos são mais fáceis de definir. Os gametas vegetais são transportados de maneiras diferentes. Algumas linhagens usam mecanismos abióticos, como água ou vento, que podem transportar genes para populações distantes.

Da mesma forma, há dispersão biótica. Muitos animais frugívoros participam da dispersão das sementes. Por exemplo, nos trópicos, pássaros e morcegos desempenham um papel crucial na dispersão de plantas de grande importância para os ecossistemas.


Em outras palavras, a taxa de migração e o fluxo gênico dependem da capacidade de dispersão da linhagem estudada.

Migração e o equilíbrio de Hardy-Weinberg

Para estudar o efeito da migração no equilíbrio de Hardy-Weinberg, o modelo de ilha é usado como uma simplificação (modelo de migração ilha-continente).

Como a população da ilha é relativamente pequena em comparação com a população do continente, qualquer transferência de gene da ilha para o continente não tem efeito no genótipo e nas frequências de alelos do continente.

Por isso, o fluxo gênico teria efeito apenas em uma direção: do continente para a ilha.

As frequências dos alelos variam?

Para entender o efeito do evento migratório para a ilha, considere o exemplo hipotético de um locus com dois alelos PARA1 Y PARA2. Precisamos descobrir se o movimento dos genes para a ilha causa variação nas frequências dos alelos.


Vamos supor que a frequência do alelo PARA1 é igual a 1 - o que significa que está fixo na população, enquanto na população continental é o alelo PARA2 aquele que é fixo. Antes da maturação dos indivíduos na ilha, 200 indivíduos migram para ela.

Após o fluxo gênico, as frequências vão mudar, e agora 80% serão "nativos", enquanto 20% serão novos ou continentais. Com este exemplo muito simples, podemos demonstrar como o movimento do gene leva a mudanças nas frequências dos alelos - um conceito chave na evolução.

Consequências do fluxo gênico

Quando há um fluxo acentuado de genes entre duas populações, uma das consequências mais intuitivas é que esse processo é responsável por diluir as possíveis diferenças entre as duas populações.

Dessa forma, o fluxo gênico pode atuar na direção oposta a outras forças evolutivas que buscam manter diferenças na composição dos reservatórios genéticos. Como o mecanismo da seleção natural, por exemplo.

Uma segunda consequência é a disseminação de alelos benéficos. Suponhamos que por mutação surja um novo alelo que dê certa vantagem seletiva a seus portadores. Quando há migração, o novo alelo é transportado para novas populações.

Fluxo gênico e conceito de espécie

O conceito biológico de espécie é amplamente conhecido e certamente o mais utilizado. Essa definição está de acordo com o esquema conceitual da genética populacional, pois envolve o pool genético - a unidade onde as frequências dos alelos mudam.

Desse modo, por definição, os genes não passam de uma espécie para outra - não há fluxo gênico - e por isso as espécies apresentam certas características que permitem sua diferenciação. Seguindo essa linha de ideias, o fluxo gênico explica por que as espécies formam um “grupo”Ou agrupamento fenético.

Além disso, a interrupção do fluxo gênico tem consequências cruciais na biologia evolutiva: leva - na maioria dos casos - a eventos de especiação ou à formação de novas espécies. O fluxo de genes pode ser interrompido por diversos fatores, como a existência de uma barreira geográfica, por preferências em nível de namoro, entre outros mecanismos.

O oposto também é verdadeiro: a existência de fluxo gênico contribui para a manutenção de todos os organismos em uma região como uma única espécie.

Exemplo

A migração da serpente Nerodia sipedon constitui um caso bem documentado de fluxo gênico de uma população continental para uma ilha.

A espécie é polimórfica: pode ter um padrão de bandas significativo ou nenhuma banda. Em uma simplificação, a coloração é determinada por um locus e dois alelos.

Em termos gerais, as cobras do continente são caracterizadas por exibirem o padrão de bandas. Em contraste, aqueles que habitam as ilhas não as possuem. Os pesquisadores concluíram que a diferença morfológica se deve às diferentes pressões seletivas a que cada região é submetida.

Nas ilhas, os indivíduos tendem a tomar sol na superfície das rochas próximas à orla da praia. A ausência de bandas foi mostrada para facilitar a camuflagem nas rochas das ilhas. Essa hipótese pode ser testada usando experimentos de marcação e recaptura.

Por essa razão adaptativa, esperaríamos que a população da ilha fosse composta exclusivamente de organismos sem faixas. No entanto, isso não é verdade.

Cada geração vem um novo grupo de organismos em faixas do continente. Nesse caso, a migração atua como uma força contrária à seleção.

Referências

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