Diversidade Genética de Espécies Pode Ser Explicada Pela sua Estrutura Social

Investigadores do Instituto Gulbenkian de Ciência demonstram que as estruturas sociais de algumas populações de animais ajudam a compreender a sua diversidade genética.

Publicado 22/10/2020, 18:14 WEST, Atualizado 5/11/2020, 05:59 WET
O sifaka de coroa-dourada (Propithecus tattersalli), uma espécie de lémure de Madagáscar, foi uma das espécies estudadas.

O sifaka de coroa-dourada (Propithecus tattersalli), uma espécie de lémure de Madagáscar, foi uma das espécies estudadas.

Fotografia de Erwan Quéméré

Durante as últimas décadas têm sido realizados estudos que abordam a estrutura genética de populações em escala fina. Em muitas espécies de vertebrados, os indivíduos vivem em grupos sociais com estrutura de parentesco variável, estratégias de acasalamento complexas e dispersão tendenciosa por sexo.

Dentro da grande variedade de espécies que vivem assim, as organizações sociais podem variar de agregações limitadas, por pares temporários, a sociedades complexas estáveis. Algumas organizações sociais implicam acasalamento entre indivíduos geneticamente próximos entre si.

O contexto de consanguinidade pode ser um fator que contribui para a diminuição da diversidade genética e para o aumento da prevalência de combinações genéticas prejudiciais.

A diversidade genética pode ser reproduzida por modelos
Um grupo de investigadores do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), indicou que as estruturas sociais de algumas populações de animais são fundamentais para se perceber a manutenção da sua diversidade genética. 

Com foco no sifaka de coroa-dourada, os investigadores revelaram que a estrutura social pode contribuir para a manutenção de níveis altos de diversidade genética, sem necessidade de recorrer a instrumentos, com a finalidade de evitar a consanguinidade.

Um novo modelo computacional foi utilizado durante o estudo, modelando a estrutura social, ao contrário dos modelos de genética de populações atualmente existentes, que tendem a ignorar este parâmetro. Os resultados mostram, portanto, que a diversidade genética relatada em sifakas consegue ser repetida pelo modelo.

Novo modelo simula dados genéticos de grupos sociais interligados
O sifaka-de-coroa-dourada é um lémure arbóreo de porte médio, que vive em grupos estáveis e em territórios bem definidos, tornando-se um modelo perfeito para estudos genéticos de conservação não invasivos.

Trata-se de uma espécie de lémure social da família Indriidae, encontrada apenas num habitat florestal restrito e fragmentado, na região de Loky-Manambato, no nordeste de Madagáscar, classificada como criticamente ameaçado pela União Internacional para a Conservação da Natureza.

A espécie não é caçada e não foge quando é abordada. O seu material fecal é de fácil amostragem, pois são uma espécie bastante ativa durante o dia e defecam com alguma frequência, permitindo obter uma grande coleção de amostras.

A maioria dos modelos em genética populacional ignora os grupos sociais ou encara-os como pequenas populações de acasalamento aleatório. Em 2006, o doutorando Erwan Quéméré partiu para uma investigação in loco no nordeste de Madagáscar. Em 2015, Bárbara Parreira desenvolveu um programa para simular dados genéticos num mundo virtual de grupos sociais interligados.

Os dados genéticos recolhidos por Erwan no campo demonstraram que a estrutura social mantém altos níveis de diversidade genética, contrariando a ideia de que pequenos grupos sociais derivavam e acumulavam consanguinidade. A simulação de grupos sociais de sifaka de coroa-dourada utilizando o modelo teórico desenvolvido por Bárbara mostrou que a estrutura social contribui para manter alta diversidade genética nesta espécie.

É crucial compreender a diversidade genética para salvar as espécies em extinção
Vários estudos propõem que, em baixas cargas de endogamia populacional, os benefícios de aptidão inclusivos devem induzir os indivíduos a preferir o acasalamento com parentes e tal, efetivamente verifica-se. Evitar a consanguinidade é, portanto, um mecanismo evolutivo importante.

Embora a evasão e a preferência por consanguinidade sejam tipicamente concebidas num contexto seletivo, existe um número crescente de estudos que desafia esta visão, defendendo novos modelos neutros.

A perceção da estrutura social da espécie é importante para salvar a mesma da extinção, o que se aplica à diversidade genética de outras espécies também ameaçadas. O número de indivíduos amostrados variou de um a quatro, mas apenas grupos compostos por dois ou mais indivíduos foram incluídos.

Na espécie de sifaka de coroa-dourada acredita-se que um único macho e uma única fêmea monopolizam a reprodução, embora nesta espécie os grupos possam incluir outros subadultos, considerados indivíduos natais em pré-dispersão. Dentro dos grupos, as fêmeas adultas podem relacionar-se como mãe-filha ou como irmãs, enquanto os homens devem deixar o grupo natal assim que atingirem a maturidade sexual.

As estruturas sociais fornecem dicas sobre a interpretação biológica das espécies
A diversidade genética de uma população é influenciada pela sua distribuição espacial e também por vários aspetos da dinâmica populacional e ecologia comportamental, como a dispersão e as táticas de acasalamento.

Quando as populações são subdivididas, muitos indivíduos são relacionados por meio dos pais ou do sexo filopátrico partilhando, desta forma, alelos idênticos por descendência por meio do pedigree.

O objetivo da investigação passa por compreender o efeito da estrutura social nos níveis de endogamia na espécie de sifakas e fornecer dicas para a sua interpretação biológica.

Os resultados apresentados são particularmente relevantes no contexto de Madagáscar, onde os habitats estão cada vez mais fragmentados e muitas espécies têm perdido diversidade genética. Tal pode alterar o tamanho do grupo e a disponibilidade de parceiros, causando mudanças nos comportamentos de acasalamento e dispersão.

A equipa desta investigação foi liderada por Lounès Chikhi, tendo como autores Bárbara Parreira, Erwan Quéméré, Cécile Vanpé, e Inês Carvalho. Os cientistas têm afiliação no Instituto Gulbenkian de Ciência, em Portugal, e no Laboratoire Évolution et Diversité Biologique, em França.
 

Este artigo foi atualizado a 29 de outubro de 2020 para englobar mais dados sobre a investigação.

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