La diversidad genética se refiere al grado de variedad de genes dentro de una sola especie , correspondiente al número total de características genéticas en la composición genética de la especie (o de la subespecie ). Describe el nivel de diversidad intraespecífica. Se distingue de la variabilidad genética , que mide la variación en las características genéticas de un individuo, población, metapoblación , especie o grupo de especies.
Es uno de los principales aspectos de la biodiversidad , en el planeta, así como dentro de los ecosistemas y las poblaciones.
Un estudio de 2007 de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU . Encontró que la diversidad genética y la biodiversidad son fuertemente interdependientes y que la diversidad dentro de una especie es necesaria para mantener la diversidad de especies, y viceversa. En otras palabras: la riqueza genética de la especie no es necesariamente la más alta en ambientes que albergan el mayor número de especies. La D r Richard Lankau, uno de los autores del estudio calcula que "Si un tipo se elimina del sistema, el ciclo se puede romper, y la comunidad se vuelve dominada por una sola especie" . El agotamiento de la diversidad genética, como la pérdida de especies, conduce a una pérdida generalizada de la diversidad biológica y a una mayor vulnerabilidad (menor resiliencia ecológica ) de los ecosistemas.
Un estudio europeo reciente (2012) de plantas de altura (> 1.500 m ) en los macizos alpinos y cárpatos recientemente (2012) confirmó que los ambientes de gran riqueza genética de especies no siempre son aquellos donde hay más especies, que deberían ser mejor consideradas. tener en cuenta en las estrategias de protección de la biodiversidad.
Nota: estos mismos ambientes (montaña baja y media) muestran una gran riqueza en diversidad genética de organismos del suelo.
Medir el grado de interdependencia entre "diversidad genética" y "diversidad biológica" es difícil, particularmente en plantas o en ciertos microorganismos o animales primitivos capaces de clonarse naturalmente a sí mismos, pero esta labor está comenzando a realizarse, por ejemplo, dentro de las especies de pastizales.
La diversidad genética es la de las especies silvestres, pero también la de las especies cultivadas ( plantas , hongos , levaduras ) o criadas (animales) por humanos, y también está en fuerte declive, una cuestión que preocupa a muchos prospectivistas e investigadores también en Francia. la Caisse des Dépôts.
El estudio de la diversidad genética se enmarca dentro del campo académico de la ecología y más particularmente de la genética de poblaciones , que incluye varias hipótesis y teorías sobre la diversidad genética y la importancia de las mutaciones puntuales del genoma individual, incluyendo (simplificando):
Resultados recientes muestran que la transcripción del ADN por la ARN polimerasa no es fiel, lo que constituye un nuevo "nivel" de diversidad genética. Por ejemplo, un estudio sobre células B estimó la tasa de error en más de uno por transcripción.
Es una diversidad genética que también da como resultado una variedad de fenotipos ; como los colores de la piel humana , muy variados en los humanos .
Es un parámetro esencial de los estudios macroecológicos y de macroevolución a medio y largo plazo. Varía dentro de los clados y entre las regiones, por razones que a menudo aún no se comprenden bien.
En el campo de la biología evolutiva, DL Rabosky en 2009 llamó la atención sobre el riesgo de sesgo interpretativo por parte de quienes postulan que la diversidad aumenta sin límite en el tiempo, como suelen hacer los estudios filogenéticos moleculares. La diversidad de clados suele estar regulada por límites ecológicos ( factores ecológicos ), especialmente en taxones superiores, recuerda Rabosky; la diversidad específica (riqueza de especies) puede, por tanto, ser independiente de la edad del clado. Por tanto, no podemos deducir de la edad del clado una velocidad a la que se produciría la diversificación. Según él, podemos estimar la diversificación total que experimenta un clado, pero no la tasa de diversificación en sí. La comprensión y evaluación adecuadas de los límites ecológicos es de gran importancia para diversas cuestiones de biología ecológica y evolutiva que hoy se basan en inferencias sobre las tasas de especiación y extinción a partir de datos filogenéticos.
La diversidad genética es una de las formas en que las poblaciones de organismos vivos se adaptan a los entornos cambiantes. Con más variación, aumenta la probabilidad de que algunos individuos dentro de una población tengan variaciones de alelos más adaptados al medio ambiente. Estos individuos tienen más probabilidades de sobrevivir y producir descendencia portadora de este alelo promotor , ya sea en sistemas simbióticos , o evolucionando en paralelo en nichos ecológicos diferentes o idénticos (en competencia en el último caso) o en sistemas tipo depredador-presa . La variación genética se expresa mediante las frecuencias relativas de estos diferentes alelos.
Es uno de los indicadores genéticos utilizados por biólogos y ecologistas, pero que no debe utilizarse solo. En biología de poblaciones, la “calidad genética” es tan importante como la variabilidad y diversidad genética.
Varias formas de medir la diversidad genética existente.
Esta variabilidad genética está determinada por los factores de evolución:
Esta diversidad es tanto mayor porque:
En términos cuantitativos, es especialmente importante en el mundo microbiano , y quizás aún más en los virus , en términos de complejidad. A nivel mundial, los árboles son los que tienen los genomas más grandes. Los animales tienen genomas más pequeños pero complejos. Algunos microbios o virus (por ejemplo, virus gigantes) también revelaron recientemente que los genomas son - en su nivel más - mucho más grande y más compleja de lo que se creía posible al final de la XX XX siglo.
También debe tenerse en cuenta una diversidad metagenómica funcional porque en muchas especies que han coevolucionado durante mucho tiempo (incluidos los parásitos y sus huéspedes) o que se han convertido en simbiontes , los genomas de estas especies y sus huéspedes interactúan.
En términos de especies, la diversidad terrestre es mayor en el cinturón intertropical, pero en términos de diversidad genética intraespecífica, existe una riqueza significativa en ciertas poblaciones monoespecíficas antiguas y limitadas por climas difíciles (por ejemplo, las coníferas que constituyen la taiga).
Muchos factores pueden afectar la diversidad genética de una metapoblación o de subpoblaciones, o incluso biocenosis completas. Se trata de factores naturales (por ejemplo, la insularización tras la subida del mar) o antropogénicos (caza, captura, agricultura y silvicultura demasiado centrados en la selección y clonación), fragmentación de ecosistemas, destrucción o modificación de hábitats naturales , etc.
Algunos autores piden que estos factores se tengan más en cuenta en los métodos de gestión o control de determinadas especies consideradas “nocivas” o, en ocasiones, perturbadoras para determinadas actividades humanas.
Algunas causas del colapso de la diversidad genética de una especie o grupo pueden ser antiguas ( cuello de botella genético ) o, por el contrario, muy contemporáneas. Estos fenómenos se han identificado y estudiado en diversas especies animales, incluso desde el punto de vista de las causas socioeconómicas (y en ocasiones de las consecuencias) y de la rentabilidad a corto plazo. La agricultura, la cría de animales y la silvicultura contemporánea son nuevas fuentes de empobrecimiento de la diversidad genética, que podría agravarse con la propagación de la clonación (como se practica desde hace mucho tiempo en la populicultura).
Esta es una de las condiciones para mantener la biodiversidad y los servicios ecosistémicos que brindan los ecosistemas y, por esta razón, uno de los principales problemas ambientales mundiales identificados por la Cumbre de la Tierra de Río en junio de 1992 . También es uno de los principales objetivos del Convenio Mundial sobre la Diversidad Biológica ratificado por la mayoría de los Estados bajo los auspicios del PNUMA y la ONU. Sin embargo, en casi 30 años, los esfuerzos de los Estados, las ONG y los ciudadanos no han permitido detener o quizás frenar la erosión de la biodiversidad (silvestre y doméstica). Esta erosión parece, de hecho, haber sido acelerada por un continuo aumento demográfico, correlacionado con un aumento en la necesidad de recursos naturales y con prácticas agroindustriales que se han intensificado aún más.
El lobby de la industria semillera y determinados estados o grupos de estados se oponen a la libre circulación de semillas y cría de animales, defendiendo el patentamiento de organismos vivos , la posibilidad de modificarlo por transgénesis o la obligación de producción estandarizada, mientras las asociaciones de jardineros y pequeños agricultores defienden la idea de "genética de igual a igual " o incluso de "selección participativa" que eventualmente podría desarrollarse en un espíritu de ciencia ciudadana