Rescate genético
El rescate genético se considera una estrategia de mitigación diseñada para restaurar la diversidad genética y reducir los riesgos de extinción en poblaciones pequeñas, aisladas y frecuentemente endogámicas. [1] Se implementa en gran medida a través de la translocación, un tipo de rescate demográfico y migración técnica que agrega individuos a una población para evitar su posible extinción. Este rescate demográfico puede ser similar al rescate genético, ya que cada uno aumenta el tamaño y / o la aptitud de la población. Esta superposición de significado ha llevado a algunos investigadores a considerar una definición más detallada para cada tipo de rescate que detalla la "evaluación y documentación de la ascendencia genética anterior y posterior a la translocación". [1]No todos los ejemplos de rescate genético son claramente exitosos y la definición actual de rescate genético no exige que el proceso dé como resultado un resultado "exitoso". A pesar de una definición ambigua, el rescate genético se ve de manera positiva, con muchos éxitos percibidos. [2]
Historia
La base conceptual del rescate genético se remonta al trabajo del genetista Sewall Wright , quien estudió el efecto de la inmigración entre poblaciones vinculadas por el flujo de genes. [3] Más recientemente, las revisiones científicas han definido el rescate genético como: "cuando la aptitud de la población, inferida de alguna tasa demográfica vital o rasgo fenotípico, aumenta en más de lo que puede atribuirse a la contribución demográfica de los inmigrantes". [4] [5] La mezcla genética que conduce a la recuperación de la aptitud podría describirse como "rescate genético", pero perpetúa las diferencias poco claras entre el rescate genético y la contaminación.
Procesos genéticos
Cuando la población de una especie se vuelve demasiado pequeña, está sujeta a procesos genéticos como la depresión endogámica por falta de flujo genético, la fijación alélica por deriva genética y la pérdida de diversidad. En combinación, estos pueden conducir a una disminución de la aptitud de la población y aumentar el riesgo de extinción. [3] El rescate genético es una herramienta de conservación que intenta abordar estos factores genéticos moviendo genes de una población a otra para aumentar la diversidad genética general y minimizar la endogamia. [6] Esta técnica de conservación tenía la intención de aumentar la aptitud de una población pequeña y en peligro [2] [3] mediante la introducción de alelos beneficiosos a través de la migración. [2]A menudo se utiliza para poblaciones de especies que se encuentran en alto riesgo de extinción. Un rescate genético exitoso ocurre cuando la adición de nuevos genes introduce efectivamente la diversidad genética que conduce a un mayor tamaño y tasa de crecimiento de la población, así como a una mayor aptitud de la población. [2] Puede ocurrir un rescate genético fallido si la adición de nuevos genes causa depresión exógena , lo que disminuye la aptitud de su población. [3] Demasiado flujo de genes puede conducir a un estancamiento genético a través de una hibridación extensa. [2] El rescate genético puede ocurrir a través de múltiples vías, incluida la heterosis y la evolución adaptativa . [2]Está estrechamente relacionado con los conceptos de contaminación genética , rescate evolutivo , restauración genética y flujo de genes asistido , pero es claramente diferente de ellos . [2]
Flujo de genes
El flujo de genes (migración) es la introducción de nuevos individuos (y genes) en una población objetivo. [7] La predicción del impacto de un migrante en una población dependerá de la combinación de factores genéticos y no genéticos complejos. El hecho de que la migración aumente la aptitud de la población dependerá de si los genes introducidos se adaptan a las condiciones locales y si disminuyen los niveles de endogamia en la población objetivo. Los individuos introducidos también pueden afectar positiva o negativamente el rescate genético a través de conductas como la elección de pareja, las jerarquías de dominación y el infanticidio. [3]
Deriva genética
La deriva genética es la fijación de alelos por casualidad, lo que reduce la diversidad general de la población. El rescate genético puede restaurar la diversidad agregando nuevos genes a una población, contrarrestando la fijación. [8]
Selección y adaptación local
La selección natural ocurre cuando las variaciones en los rasgos hereditarios determinan el éxito reproductivo de un individuo y, por lo tanto, determina la persistencia de ese rasgo en esa población. [9] El rescate genético puede introducir rasgos que son ventajosos para la población objetivo o reducir la frecuencia de rasgos desventajosos, aumentando la aptitud neta de una población para asegurar la supervivencia continua como especie.
Controversia
El rescate genético puede ser una herramienta controvertida porque es difícil predecir cómo una población se verá afectada por un evento migratorio. El rescate genético tiene la posibilidad de reducir realmente la aptitud de una población al inundar a la población o aumentar los alelos deletéreos raros. [10] Este caso puede denominarse simplemente contaminación genética en lugar de referirse al rescate genético. El rescate también puede ser solo una solución a corto plazo, como lo muestra el caso de Isle Royale Wolves. En ese caso, el rescate genético de los lobos resultó en un gran aumento inicial en la aptitud de la población seguido de una gran disminución en los años siguientes. [10]Muchos conservacionistas argumentan que el rescate genético podría crear problemas imprevistos para las especies en riesgo y que pasa por alto los problemas subyacentes que llevan a tantas especies al borde de la extinción, incluida la pérdida de hábitat debido al desarrollo humano. [11]
Al igual que con el término contaminación genética, el "rescate genético" tiene connotaciones políticas. Algunas de las prácticas más controvertidas que pueden considerarse rescate genético incluyen
- De-extinción . [12]
- Ingeniería genética para producir plantas resistentes a plagas y enfermedades. [13] [14] Aunque algunos grupos ambientalistas incluyen el uso de la ingeniería genética para salvar especies en su uso de la contaminación genética .
- La hibridación que aumenta la viabilidad de las poblaciones en peligro de extinción que sufren de endogamia y deriva genética o salva a los endlings puede considerarse parte del rescate genético. [15]
Ejemplos de
Pantera de florida
Se puede observar un caso de rescate genético exitoso en la población de panteras de Florida . La pérdida de hábitat y otras influencias antropogénicas llevaron a una pequeña población endogámica que aumentó la disminución de esta población ( Puma concolor cougar ). [16] La depresión endogámica resultó en colas torcidas y remolinos, defectos en los espermatozoides y anomalías cardíacas. [16] La población alcanzó un mínimo de aproximadamente 22 panteras. [3] Temiendo la inevitable extinción, ocho panteras de Texas fueron trasladadas a Florida a mediados de la década de 1990. [16] Este esfuerzo se consideró exitoso después de que el análisis mostrara una tasa de crecimiento anual de la población del 4% después del evento de inmigración. [3]Además, los investigadores encontraron que los gatitos híbridos resultantes tenían tres veces más probabilidades de sobrevivir hasta la edad adulta que los gatitos "de pura raza". [16] La población de panteras de Florida aumentó de alrededor de 25 a más de 100 individuos en aproximadamente una década. [4]
Lobos de Isle Royale
Se puede observar un caso de rescate genético fallido en la población de lobos de Isle Royale . En 1997, un solo lobo llegó a la isla y se crió con la población de lobos de unos 25 individuos. [10] Inicialmente, la adición de su variación genética resultó en un efecto positivo en la población, mostrado por un gran aumento en la aptitud de la población. [10] Sin embargo, la adición de variación genética por parte de este inmigrante solo fue beneficiosa a corto plazo. La población disminuyó rápidamente, con solo dos lobos avistados en 2016. [10]Es posible que el nuevo inmigrante trajo un nuevo alelo perjudicial que aumentó en frecuencia a medida que se cruzó con la población original o que un solo individuo fuera insuficiente para superar el impacto negativo de la carga genética. [10]
Pollo de la pradera mayor
El pollo de las praderas es un ave que anida en el suelo con obstáculos ecológicos y evolutivos que requirieron un rescate genético para evitar la extinción. [1]Se distribuyó ampliamente en las grandes llanuras de América del Norte, pero ahora requiere una gestión de la población en pequeñas áreas remanentes. En Illinois, el número de pollos de las praderas disminuyó de millones de individuos a mediados del siglo XIX a 46 en 1998. Esto impulsó los esfuerzos de rescate genético y el movimiento de individuos de los estados vecinos para aumentar el número de pollos de las praderas en Illinois. Este ha sido considerado un caso temprano y exitoso de rescate genético. Aunque las acciones iniciales de rescate genético parecen haber conducido a un aumento de la aptitud, el hábitat de la pradera ahora está limitando la recuperación. Los esfuerzos exclusivamente genéticos para rescatar la especie se consideran insuficientes y es posible que se requiera un mayor enfoque en la protección del hábitat para salvar la especie. [1]
Referencias
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- Conservación animal
- Ingeniería genética
