Gargalo populacional

a Gargrado da população ou Gargrado genético é uma redução acentuada no tamanho de uma população devido a eventos ambientais como fome, terremotos, inundações, incêndios, doenças e doenças e secas; ou atividades humanas como genocídio, especiocida, violência generalizada ou abate intencional. Tais eventos podem reduzir a variação no pool genético de uma população; Posteriormente, uma população menor, com uma menor diversidade genética, continua a transmitir genes para as gerações futuras de filhos. A diversidade genética permanece menor, aumentando somente quando ocorre o fluxo de genes de outra população ou aumentando muito lentamente com o tempo à medida que ocorrem mutações aleatórias. Isso resulta em uma redução na robustez da população e em sua capacidade de se adaptar e sobreviver a selecionar mudanças ambientais, como mudanças climáticas ou uma mudança nos recursos disponíveis. Como alternativa, se os sobreviventes do gargalo são os indivíduos com a maior aptidão genética, a frequência dos genes do ajustador dentro do pool de genes aumenta, enquanto a própria piscina é reduzida.

A deriva genética causada por um gargalo populacional pode alterar a distribuição aleatória proporcional de alelos e até levar à perda de alelos. As chances de consanguinidade e homogeneidade genética podem aumentar, possivelmente levando à depressão da consanguinidade. O tamanho menor da população também pode causar acumular mutações deletérias.

Os gargalos da população desempenham um papel importante na biologia da conservação (ver tamanho mínimo viável da população) e no contexto da agricultura (controle biológico e de pragas).

Na biologia da conservação, o tamanho mínimo da população viável (MVP) ajuda a determinar o tamanho efetivo da população quando uma população está em risco de extinção. Os efeitos de um gargalo populacional geralmente dependem do número de indivíduos restantes após o gargalo e como isso se compara ao tamanho mínimo viável da população.

Uma forma ligeiramente diferente de gargalo pode ocorrer se um pequeno grupo se tornar reprodutivamente (por exemplo, geograficamente) separado da população principal, como através de um evento fundador, por exemplo, se alguns membros de uma espécie colonizam com sucesso uma nova ilha isolada , ou de pequenos programas de criação em cativeiro, como animais em um zoológico. Como alternativa, as espécies invasivas podem sofrer gargalos populacionais através de eventos fundadores quando introduzidos em seu alcance invadido.

De acordo com um modelo de 1999, um gargalo severo da população, ou mais especificamente uma especiação completa, ocorreu entre um grupo de australopithecina enquanto eles passavam para as espécies conhecidas como homo erectus dois milhões de anos atrás . Acredita -se que gargalos adicionais devem ter ocorrido desde que homo erectus começou a passear com a terra, mas os dados arqueológicos, paleontológicos e genéticos atuais são inadequados para fornecer informações confiáveis sobre esses gargalos conjectados. No entanto, uma análise genética de 2023 discerniu um gargalo de ancestral humano de um possível gargalo de 100.000 a 1000 indivíduos - cerca de 930.000 e 813.000 anos atrás [que] durou cerca de 117.000 anos e aproximou os ancestrais humanos à extinção. "

Um estudo de 2005 da Universidade Rutgers teorizou que as populações nativas de 1492 das Américas são descendentes de apenas 70 indivíduos que atravessaram a ponte terrestre entre a Ásia e a América do Norte.

O gargalo do cromossomo Y neolítico refere-se a um período em torno de 5000 aC, onde a diversidade no cromossomo Y masculino caiu precipitadamente, a um nível equivalente à reprodução que ocorre com uma proporção entre homens e mulheres de 1:17. Descoberto em 2015, a pesquisa sugere que o motivo do gargalo não foi uma redução no número de homens, mas uma diminuição drástica na porcentagem de homens com sucesso reprodutivo.

A controversa teoria da catástrofe de Toba, apresentada no final dos anos 90 até o início dos anos 2000, sugeriu que um gargalo da população humana ocorria aproximadamente 75.000 anos atrás, propondo que a população humana foi reduzida a talvez 10.000 a 30.000 indivíduos quando o superulão de Toba no em A Indonésia entrou em erupção e desencadeou uma grande mudança ambiental. Gardecois paralelos foram propostos para existir entre chimpanzés, gorilas, macacos rhesus, orangotangos e tigres. A hipótese foi baseada em evidências geológicas das mudanças climáticas repentinas e nas evidências de coalescência de alguns genes (incluindo DNA mitocondrial, DNA do cromossomo Y e alguns genes nucleares) e o nível relativamente baixo de variação genética em humanos.

No entanto, pesquisas subsequentes, especialmente nos anos 2010, pareciam refutar o argumento climático e o argumento genético. Pesquisas recentes mostram que a extensão das mudanças climáticas foi muito menor do que se acredita pelos proponentes da teoria.

Em 2000, um artigo de Biologia e Evolução Molecular sugeriu um modelo de transplante ou um gargalo longo; Para explicar a variação genética limitada, em vez de uma mudança ambiental catastrófica. Isso seria consistente com as sugestões de que, na África Subsaariana, os números poderiam ter caído às vezes até 2.000, por até 100.000 anos, antes que os números começassem a se expandir novamente no final da Idade da Pedra.

Ano	Americana Bison (est)
Antes de 1492	60.000.000
1890	750
2000	360.000

bisonte europeu, também chamado Wisent (Bison Bonasus), enfrentou extinção no início do século XX. Os animais que vivem hoje são todos descendentes de 12 indivíduos e têm variação genética extremamente baixa, que pode estar começando a afetar a capacidade reprodutiva dos touros.

A população do bisonte americano (bisonte bisonte) caiu devido a caçar, quase levando à extinção por volta do ano de 1890, embora tenha começado a se recuperar (consulte a Tabela).

Um exemplo clássico de um gargalo populacional é o do selo de elefante do norte, cuja população caiu para cerca de 30 na década de 1890. Embora agora seja um número de centenas de milhares, permanece o potencial de gargalos nas colônias. Os touros dominantes são capazes de acasalar com o maior número de mulheres - às vezes, até 100. Com tanto a prole de uma colônia descendente de apenas um homem dominante, a diversidade genética é limitada, tornando as espécies mais vulneráveis a doenças e Mutações genéticas.

O hamster dourado é uma espécie de gargalheca igualmente, com a grande maioria dos hamsters domesticados descendentes de uma única ninhada encontrada no deserto sírio por volta de 1930, e muito poucos hamsters de ouro selvagens permanecem.

Um exemplo extremo de um gargalo populacional é o Robin Negro da Nova Zelândia, do qual cada espécime hoje é descendente de uma única mulher, chamada Old Blue. A população de Robin Negro ainda está se recuperando de seu ponto baixo de apenas cinco indivíduos em 1980.

O genoma do panda gigante mostra evidências de um gargalo grave cerca de 43.000 anos atrás. Há também evidências de pelo menos uma espécie de primata, o macaco de nariz dourado, que também sofria de um gargalo nessa época. Suspeita -se que um evento ambiental desconhecido tenha causado os gargalos observados em ambas as espécies. Os gargalos provavelmente causaram a baixa diversidade genética observada em ambas as espécies.

Outros fatos às vezes podem ser inferidos a partir de um gargalo da população observada. Entre as tartarugas gigantes das Ilhas Galápagos - é um excelente exemplo de um gargalo - a população comparativamente grande nas encostas do vulcão do Alcedo é significativamente menos diversa que quatro outras populações de tartaruga na mesma ilha. As análises de DNA datam do gargalo para cerca de 88.000 anos antes do presente (YBP). Cerca de 100.000 ybp, o vulcão explodiu violentamente, enterrando profundamente grande parte do habitat da tartaruga em pedra -pomes e cinzas.

Outro exemplo pode ser visto nas galinhas da Grande Prairie, que prevalecem na América do Norte até o século XX. Somente em Illinois, o número de galinhas da Grande Prairie caiu de mais de 100 milhões em 1900 para cerca de 46 em 1998. Essas declínios na população foram o resultado da caça e destruição de habitats, mas as consequências aleatórias também causaram uma grande perda na diversidade de espécies. A análise de DNA comparando as aves de 1990 e meados do século mostra um declínio genético acentuado nas últimas décadas. O gerenciamento das galinhas da Grande Prairie agora inclui esforços de resgate genético, incluindo as galinhas da pradaria de translocação entre LEKs para aumentar a diversidade genética de cada população.

O engarrafamento da população também representa uma grande ameaça à estabilidade das populações de espécies. Papilio Homerus é a maior borboleta das Américas e está em perigo de acordo com a IUCN. O desaparecimento de uma população central representa uma grande ameaça de gargalo populacional. As duas populações restantes estão agora isoladas geograficamente e as populações enfrentam um futuro instável, com uma oportunidade restante limitada para o fluxo de genes.

existem gargalos genéticos em Cheetahs.

Os gargalos também existem entre animais de raça pura (por exemplo, cães e gatos: pugs, persa) porque os criadores limitam seus pools de genes por alguns indivíduos (vencedores) por sua aparência e comportamento. O uso extensivo de animais individuais desejáveis, com exclusão de outros, pode resultar em um efeito popular.

A criação seletiva para raças de cães causou gargalos de raça de raça. Esses gargalos levaram cães a ter uma média de 2 a 3% mais de carga genética do que os lobos cinzentos. Os rigorosos programas de criação e gargalos populacionais levaram à prevalência de doenças como doenças cardíacas, cegueira, câncer, displasia do quadril e catarata.

A criação seletiva para produzir culturas de alto rendimento causou gargalos genéticos nessas culturas e levou à homogeneidade genética. Essa diversidade genética reduzida em muitas culturas pode levar a uma suscetibilidade mais ampla a novas doenças ou pragas, o que ameaça a segurança alimentar global.

Plantas

A pesquisa mostrou que há quantidades incrivelmente baixas, quase indetectáveis de diversidade genética no genoma do pinheiro Wollemi ( Wollemia Nobilis ). A IUCN encontrou uma contagem de população de 80 indivíduos maduros e cerca de 300 mudas e jovens em 2011, e anteriormente, o pinheiro Wollemi tinha menos de 50 indivíduos na natureza. O baixo tamanho da população e a baixa diversidade genética indicam que o pinheiro Wollemi passou por um gargalo severo da população.

Um gargalo populacional foi criado na década de 1970 através dos esforços de conservação da espada de Mauna Kea em extinção (SSP. A pequena população natural de espada prateada foi aumentada na década de 1970 com indivíduos superados. Todas as plantas de espada prateada superadas foram consideradas a primeira ou subsequente filho de geração de apenas dois fundadores maternos. A baixa quantidade de locos polimórficos nos indivíduos superados levou ao gargalo da população, causando a perda do alelo marcador a oito loci.

Ver também

• boom do bebê
• Crescimento populacional

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Ligações externas

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