Foi difícil escolher um tema pelo qual começar este blog. Existem tantos assuntos que poderiam ser interessantes para se começar, mas aqui vai a minha escolha. Hoje, vamos falar sobre deriva genética e, com deriva, vamos também começas a série "Forças Evolutivas".
Então, para começar, o que são forças evolutivas? Curto e grosso: são forças que direcionam a evolução. Evolução biológica, claro. (Mas vamos chamar só de evolução, OK?) Evolução nada mais é do que mudança ao longo do tempo. Logo, ela não é - como algumas pessoas dizem - só uma teoria. Evolução é simplesmente o fato observado no mundo de que coisas tendem a mudar com o tempo. Isso não se aplica a estrelas, planetas, continentes, rochas e os seres vivos - parte do universo que são - não são excessão.
Os mecanismos pelos quais essas mudanças acontecem, assim como os padrões deixados por estas mudanças, são o objeto de estudo dos biólogos evolutivos. Desde a assim chamada síntese moderna, quatro forças evolutivas são reconhecidas: (i) deriva genética, (ii) mutação, (iii) migração, (iv) seleção natural. Elas podem ser analisadas de acordo com seus efeitos na diversidade genética das populações. Enquanto que mutação e migração geram diversidade (construtivas), deriva e seleção são forças normalmente destrutivas, eliminando diversidade de maneira sistemática ou aleatória.
Deriva genética uma força evolutiva aleatória e destrutiva. Isso significa que deriva leva à perda de diversidade através de um processo completamente coordenado pela sorte. Analisemos estas duas características separadamente. Deriva é aleatória porque qualquer alelo (uma variante genética) na população tem a mesma chance de sucesso reprodutiva e sobrevivência. É simplesmente uma loteria: o alelo que for sortudo que chega para ser sorteado ficará na população na geração seguinte.
Na figura abaixo (tirada da Wikipédia), nós temos um exemplo de uma experiência semelhante à deriva que se pode fazer casa. Na primeira jarra (à esquerda), nós vemos uma população com metade das bolinhas azuis e a outra metade vermelhas. Agora, imagine que você queira sortear bolinhas para ver quem passará para a próxima geração (segunda jarra). Aqui, é importante observar uma coisa: só cabem 20 bolinhas em cada jarra. Então, o que você faz é colocar a mão na primeira jarra e pega uma das bolinhas sem olhar (não vale espiar!).
OK, agora coloca de volta! Você pode se perguntar: "Espera aí! Como assim?". Daí, eu diria: "Ótima pergunta!". Eis o porquê: o que nós estamos amostrando são na verdade genes que são passadas para a geração seguinte, não indivíduos. Então, por mera sorte, um indivíduo pode pode ter dois filhos enquanto que outro pode não ter nenhum. É isso que estamos tentando imitar no nosso sorteio quando colocamos uma bolinha de volta na jarra. Nós estamos repondo o pool gênico para que um mesmo alelo possa ter dois ou mais descendentes na próxima geração. Então o que você tem que fazer é anotar quais cores de bolinhas você sorteou e colocá-las de volta. Assim que você tenha feito esse mesmo processo 20 vezes (número de bolinhas que cabem na segunda jarra), você pode ir para sua gaveta cheia de bolinhas azuis e vermelhas (porque você dever ter uma, não?!) e pegar as bolinhas correspondentes àquelas anotas na sua listinha.
Agora, você pode repetir este mesmo processo algumas várias vezes e você acabará, em algum momento, com uma jarra cheia de bolinhas somente azuis OU vermelhas. Quando isso acontecer, você vai ter zero de diversidade na sua população experimental. Afinal, trata-se de um processo destrutivo para diversidade. Se esta deriva aleatória fosse a única força evolutiva atuando na natureza, o mundo seria bem chato e quase não teríamos evolução.
Tem mais um detalhe ainda. Se você tentar repetir este mesmo experimento com jarras onde cabem, digamos, 200 indivíduos, você levaria muito mais tempo sorteando bolinhas até que se chegasse a um estado monomórfico (só azul ou vermelho). Na verdade, o nosso exemplo assim foi mais rápido do que se espera, em média. E uma população de 20 bolinhas, o tempo médio que leva para se ter só um tipo de bolinha é de 40 gerações. No exemplo de 200 bolinhas, esse tempo seria de 400 gerações. E uma população bem grande, com 1 milhão de bolinhas, teríamos que esperar cerca de 2 milhões de gerações. Imagino que a esta altura, você já tenha entendido, certo? Em média, leva-se duas vezes mais tempo em gerações do que o tamanho da população em bolinhas (ou cromossomos!) para se chegar ao estado de diversidade zero.
Mas se você quer fazer esta história toda ficar um pouco mais realista (afinal nós vemos diversidade lá fora!), pelo menos mais uma coisa é necessária. Precisamos de uma fonte de novidades na população, algo que crie diversidade. No próximo artigo desta série "Forças Evolutivas", nós veremos como mutações podem assumir este papel. Mas antes disso, o próximo artigo aqui no Genética Pop será a respeito de alelos surfistas! Investigaremos esse intrigante fenômeno em que variantes genéticas pegam onda e como isso tudo está profundamente ligado com a própria deriva genética.
Até lá!
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