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Efeito fundador, deriva genética e efeito de gargalo

A evolução tem diversos mecanismos, o que inclui a deriva genética, a qual envolve variações aleatórias na frequência de características. A deriva genética, em particular, é mais provável em populações pequenas. Exemplos incluem o efeito de gargalo, no qual um desastre reduz o tamanho da população, e o efeito fundador, no qual um pequeno grupo inicia uma nova população. Os dois exemplos resultam em uma variação genética menor. Versão original criada por Sal Khan.

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Transcrição de vídeo

RKA8JV Já fizemos vários vídeos a respeito de evolução, vamos apenas lembrar o que significa mudanças nos fatores hereditários de uma população ao longo de gerações. Muitas vezes você vai ouvir pessoas falando sobre evolução e seleção natural mesmo tempo, mas, neste vídeo, eu quero deixar bem claro que a seleção natural é apenas um mecanismo da evolução. Ele é o mais falado e é visto como um mecanismo primário. Mas, neste vídeo, também vamos falar sobre o mecanismo chamado deriva genética. Já temos vídeos sobre seleção natural, que é essa idéia de ter variação dentro de uma população. Você tem fatores hereditários diferentes e eu vou demonstrar aqui em cores diferentes. Temos uma população aqui de bolinhas, que podem ser azuis, algumas bolinhas azuis, algumas amarelas e algumas cor-de-rosa. A seleção natural fala quais destes fatores se adaptam melhor ao ambiente e assim podem se reproduzir. Vamos dizer que ser azul permite que as bolinhas se reproduzam mais rapidamente, ou é menos provável que elas sejam predadas. Mesmo que elas se reproduzam só um pouco mais que os outros, a quantidade de bolinhas azuis dentro da população vai crescer e dominar. Os outros traços estão menos propensas a sobreviver, e aí temos a seleção natural para esse fator azul. É apenas sobre um traço ser o mais adaptado ao ambiente. A deriva genética também é uma mudança nos fatores hereditários de uma população ao longo de gerações, mas traços mais adaptados ao ambiente não são necessariamente os que sobrevivem. Deriva genética é aleatória, você tem mudanças aleatórias. E esse é um bom exemplo, retirado do Openstax's College Biology, que mostra como a deriva genética pode acontecer. Temos aqui uma população pequena de 10 coelhos. Temos o gene para cor e duas versões para esse gene, temos dois alelos, o ''B'' e o ''b''. Nesse caso o ''B'' é dominante, é um exemplo bem mendeliano. Se tiver dois alelos ''b'', a pelagem será branca. Se tiver dois alelos "B", a pelagem é marrom, assim como se você for um heterozigoto. Como você pode ver, temos muitos heterozigotos nessa população, mas se você contar a quantidade de "B" e de "b" veremos que temos a mesma quantidade dos dois. Então, se você pegar um alelo aleatório dessa população, a frequência será igual, tanto para ''B'' quanto para o ''b'', mesmo que você olhe para o fenótipo e perceba que tem muito mais coelhos marrons do que brancos. Perceba que os heterozigoto possuem o '''B'' e o ''b''. Agora, vamos considerar que tanto faz ser branco ou marrom, a cor não confere nenhuma vantagem. Não há mais probabilidade de se reproduzir ou sobreviver se você for marrom do que branco, mas, apenas por aleatoriedade, esses 5 coelhos de cima são mais capazes de se reproduzir, e os de baixo são menos capazes. Veja bem, não estou escolhendo os coelhos, podia ser qualquer um, podia ser esses dois brancos, esses dois marrons, esses 5 são apenas um exemplo, pois é aleatório. Já a próxima geração, após a reprodução desses 5 coelhos, você poderia ter uma situação como essa, e, pela aleatoriedade, a frequência do ''B'' aumentou de 50% para 70%. E mais uma vez, pela aleatoriedade, sempre lembrando que poderia ser qualquer coelho, esses dois são os que mais se reproduzem, e, com isso, o alelo da cor branca foi completamente perdido nesse ambiente. Isso não aconteceu porque o alelo branco faz com que os coelhos sejam menos adaptados. Inclusive, pode ser que o alelo branco favorecesse os coelhos, mas, pela autoridade, ele desaparece. Mais uma vez, então, lembrando: a seleção natural está selecionando alelos mais favoráveis para a reprodução, enquanto a ideia geral da deriva genética são mudanças aleatórias na reprodução de uma população. E dei esse exemplo com apenas 10 coelhos, porque é muito mais provável que a deriva genética ocorra em populações pequenas. Mais provável em populações pequenas. A probabilidade disso acontecer com 10 coelhos e a probabilidade de acontecer com 10.000 é muito diferente. Isso é um ponto importante para os biólogos que estudam com populações pequenas, porque devido a essas mudanças aleatórias você pode ter uma diversidade muito pequena, com pouca variação de sua população. Existem dois tipos de deriva genética capazes de diminuir drasticamente o tamanho de uma população. Uma se chama efeito de gargalo de garrafa e a outra é chamada de efeito fundador. Efeito gargalo de garrafa e efeito fundador. No efeito gargalo de garrafa você tem um grande desastre, um grande evento, que mata grande parte da população e só uma pequena porção consegue sobreviver. O motivo desse nome é que, imagine que você tenha aqui uma garrafa, e dentro desta garrafa você tem uma população de bolinhas diferentes, algumas bolinhas amarelas, algumas bolinhas azuis, algumas rosa. Você tem bastante variação na sua população original. Aí você vai jogar umas bolinhas fora da garrafa, o que é comparado a um evento desastroso na população. Depois do desastre, apenas algumas vão sobreviver, e é possível que elas não tenham nenhum traço mais desejável ou mais adaptado ao ambiente, mas, pela aleatoriedade, são essas as que sobrevivem. Então de repente, você tem uma diminuição massiva, não apenas na população, mas também na variação da população. Muitos alelos podem até mesmo desaparecer, isso é uma forma extrema que a deriva genética pode acontecer. Uma outra forma da deriva acontecer, com a mesma ideia de uma população ser reduzida, é o efeito fundador, que não tem nada a ver com o desastre natural. Digamos que você tem uma população aqui com diferentes alelos, amarelos, e alguns azuis aqui. Porém, essa população está restrita a uma área montanhosa Eis que um dia, um grupo de azuis encontra uma passagem entre as montanhas que os outros desconhecem, e vão formar uma população em outro lugar. Por isso se chama efeito fundador, esses são os fundadores de uma nova população em um outro lugar. E, mais uma vez, pela aleatoriedade, essa população não vai ter muita variação, não terão a mesma proporção alélica da população inicial. Nesse caso, serão todos azuis. A deriva genética está acontecendo aqui de novo, pois vários alelos foram perdidos e a população foi muito reduzida, e essa diminuição da população pode aumentar a probabilidade de ter mais deriva genética dentro dessa população. É importante lembrar que a seleção natural não é o único mecanismo da evolução, você também tem a deriva genética, que não seleciona os melhores alelos. Na verdade, é totalmente aleatória.