Efeito de gargalo: diferenças entre revisões

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Este efeito faz aumentar a [[deriva genética]] numa [[população]]: a taxa da deriva genética é inversamente proporcional ao tamanho do efectivo populacional.<ref name="Berkeley" />
 
Variação Genética Reduzida Significa que a população pode não ser capaz de se adaptar a novas pressões seletivas , O efeito gargalo de garrafa (''bottleneck effect'') é um evento genético causado por uma '''redução drástica do tamanho da população''', onde há perda de variabilidade genética. Pode dizer que parte dos [[genótipos]] são impedidos de participarem na produção da [[geração]] seguinte. Pode ser causado por diversos fatores, como por exemplo o [[desastre natural]]; alta frequência de [[predação]] natural ou pela [[caça]] humana; redução do [[habitat]]; redução da [[migração]] devido a uma barreira geográfica, por exemplo; surgimento de novas ramificações populacionais; sendo um caso extremo de efeito de gargalo, a [[extinção]].[http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_da_cat%C3%A1strofe_de_Toba]
 
Efeito gargalo de garrafa ocorre quando o tamanho de uma população é reduzido para, pelo menos, uma geração. Pois a [[deriva genética]] age mais rapidamente para reduzir a [[variablidadevariabilidade genética]] em populações pequenas, passando por um gargalo que reduz a variação genética de uma população por muitos, mesmo que o gargalo não dura para as gerações muitas.
 
É a redução do tamanho efetivo de uma população que sofre muita variação quando está em crescimento ativo. É comum observar-se um efeito gargalo em espécie colonizadoras invadindo um novo habitat, [[efeito fundador]]. Isto é comumente observado em pragas e ervas daninhas. Muitas variantes genéticas desaparecem restando somente algumas delas, provavelmente porque a maioria destas mutações não são adaptativas, favorecendo apenas ao espalhamento da espécie e abrindo caminho para os mais adaptados.
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Algumas evidências genéticas sugerem que as populações humanas sofreram um efeito de gargalo há 70.000 anos atrás. Isto resultou na diminuição da diversidade genética global da espécie humana, possivelmente de grande monta. Alguns indícios (a reduzida variação no [[cromossomo Y]] e estudos de [[DNA mitocondrial]]) mostram que a [[população]] humana actual seria descendente de cerca de 10.000 indivíduos.
 
Uma [[teoria]] indica que a população humana teria sofrido uma redução drástica do número de indivíduos devido à erupção do vulcão do [[lago Toba]], na [[Indonésia]]. Esta erupção teria provocado variações extremas nos níveis de vários parâmetros ambientais, incluindo a diminuição da [[Convecção atmosférica|temperatura atmosférica]] global e o consequente rebaixamento do nível dos [[oceano]]s e [[maremar]]ses.
 
A [[Teoria da catástrofe de Toba]] defende como consequência da [[erupção vulcânica]] uma redução da população humana, antes da [[calamidade]] era de 10 mil e após foi de aproximadamente 1000 pares férteis. Nesse evento não só a população humana foi afetada, como também a maioria, se não todos, os [[organismo]]s viventes da época.
 
Como resultados da erupção vulcânica houve uma diferenciação acelerada das populações humanas isoladas, conduzindo à [[extinção]] de todas as [[espécie]]s, exceto os dois [[ramo]]s genealógicos que originaram o [[homem-de-neandertal]] (''Homo neanderthalensis'') e o [[homem]] atual (''Homo sapiens''), e mais recentemente, descobriu-se que, pelo menos, duas espécies de [[Homo erectus]] também sobreviveram ao efeito de gargalo, o Homo erectus e o mais recente descoberto ''[[Homo floresiensis]]'', na [[ilha]] de Flores, também na Indonésia.
 
Durante a erupção de Toba,o efeito gargalo tinha existido em chimpanzés, gorilas, leopardos, macacos rhesus, orangotango e tigres.
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O [[gado]] [[Guzerá]] no [[Brasil]] foi uma raça zebuína predominantemente no início do [[século]], as [[fêmea]]s foram intensamente utilizadas nas décadas de 30 e 40 para a formação do gado [[Indubrasil]]. Isso fez com que ocorresse um efeito gargalo na raça zebuína, pois o uso das fêmeas reduziu a disponibilidade [[genética]] das fêmeas para [[reprodução]]. De acordo com o relatório da [[Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação]] - FAO, 50% das fêmeas Guzerá eram utilizadas para reposição da raça em 1992. Esta proporção oscila de acordo com o [[mercado]] de reprodutores; quando está favorável, mais animais são utilizados dentro da raça, quando desfavorável, aumenta a proporção de fêmeas utilizadas para produção de animais mestiços.[http://www.sbmaonline.org.br/anais/v/trabalhos/pdfs/bc050.pdf]
 
De acordo com a análise comparativa de DNA oos ursos-pandas (ou [[panda-gigante]]) , há cerca de 15 a 18 milhões de anos, separaram-se do ramo principal dos [[ursídeos]]. Nessa época o [[ursavus]] ou urso da alvorada habitava a [[Europa]] subtropical e de acordo com os [[fóssil|fósseis]], os pandas viviam em locais distintos das que habitam atualmente. A fossilização também demonstrou que existia uma segunda espécie, o ''Ailuropoda minor'', que apresentava a metade do tamanho do panda moderno. Através de estudos do [[genoma]] do panda, um trabalho publicado em 2002 mostrou que o panda passou por efeito gargalo há 43.000 anos [https://marreta.wordpress.com/2008/08/09/o-panda-olimpico/]. Os ursos pandas hoje em dia estão ameaçados de extinção devido aà baixa taixataxa de natalidade, a alta mortalidade infantil e destruição de seu ambiente natural. A China apresenta rígidas leis por isso a caça não é um problema para esses animais. Pelos vários problemas que os pandas passam até chegar a fase adulta a variabilidade genética desses indivíduos é baixa. [http://pt.wikipedia.org/wiki/Urso_panda]
 
O’Brien e outros pesquisadores realizaram um estudo uma série de estudos de [[genética molecular]] com guepardos ([[Acinonyx jubatus]]) para saber o motivo pelo qual a reprodução em [[cativeiro]]s era tão difícil. Descobriram que esses animais apresentam uma [[variabilidade genética]] mínima entre os guepardos da [[África]]. Isso pode sugerir que esses animais passaram por um efeito de gargalo de garrafa e que seus efeitos são refletivos até hoje, sendo ainda agravados pela ação da [[antropia]] (ou antrópica). Estudos com guepardos criados em cativeiros confirmam esse efeito gargalo e estão permitindo uma seleção de indivíduos geneticamente distintos para que seja possível a realização de um programa de reprodução em cativeiro. Uns dos problemas em população que passaram por um efeito gargalo, por exemplo é a ocorrência de um doença de felino severa que resulta na morte da maior parte da população, assim mais genes serão perdidos com esse evento, como ocorreu no centro de reprodução de guepardos em cativeiro de Oregon, nos E.U.A..[http://www.icb.ufmg.br/~lundiana/abstract/vol322002/3.pdf]
 
Em 2002 Vercesi Filho e outro colaboradores estudaram a raça bovina Indubrasil e encontraram o número de fundadores efetivos (fe) de 181 animais e número efetivo de ancestrais (fa) de 107 animais , Reis Filho em 2006, ao estudar a raça bovina [[Gir]], encontrou valores de fe de 146 animais e fa de 75 animais e Poggian dois anos mais tartetarde ao estudar a raça bovina Guzerá verificou valores de fe e fa de 318 e 101 animais, respectivamente. Isso demonstra que menos de um terço da número efetivo de fundadores ainda contribuem na população em questão, o que corrobora e ajuda na ocorrência do efeito gargalo. Por selecionar animais com histórico de [[pedigree]] conhecido para a reprodução em cativeiro faz com que há perdas de variabilidade genética na população ao longo das gerações, e em caso de programas de conservação o efeito do gargalo é menos observado.[http://repositorio.bce.unb.br/bitstream/10482/8810/1/2010_TomazGelsonPezzini.pdf]
 
''[[Drosophila]] polymorpha'' tem seu limite de distribuição no norte das ilhas de TrinidadeTrinidad e Granada, no [[Caribe]], onde as populações não apresentam [[polimorfismo]] de [[pigmento]] abdominal, e todas são moscas claras. Porém esse padrão de pigmentação vai se alterando de acordo com as maiores [[altitude]]s, onde ocorre um aumento das variações de [[coloração]], como também acarreta nas espécies do subgrupo dunni, uma distribuição clinal. E outras duas espécies do grupo cardini (''D. parthenogenetica'' e ''D. neomorpha''), que também são monomórficas na região do Caribe, são [[especiação]] simpátrica à D. polymoipha no norte da [[América do Sul]]. Sabendo disso, Heed propôs que o alto grau de polimorfismo ocorre no centro da área de dispersão das espécies, o que aumenta os [[homozigoto]]s nos seus limites da ocorrência. O autor sugere três principais explicações possíveis para uma restrição de variabilidade genética da distribuição em áreas marginais. A primeira é que provavelmente as condições ambientais não são muito favoráveis, por se tratar de uma [[população]] marginal. Com essas condições, se cada uma das [[espécie]]s for monomórfica a possibilidade de esse ambiente comportar um maior número de espécies aumenta significativamente. Uma segunda razão, associada à primeira, é a existência na área do estudo de outras quatro espécies do grupo cardini. Segundo esse autor, existem fortes evidências indicando a competição entre as espécies do grupo como um fator importante na determinação de sua distribuição geográfica e de sua composição genética. Uma terceira explicação poderia ser o efeito fundador, já que a [[América Central]] é o centro de polimorfismo para ''D. parthenogenetica'' e ''D. neomorpha'', e o Brasil para ''D. polymorpha''. Ao passarem para a [[América Central Insular]] ou Antilhas, as três espécies devem ter sofrido uma diminuição no tamanho populacional e, consequentemente, sofrido o efeito gargalo de garrafa, que acarreta perda de variabilidade genética. [http://www.drosofilideos.ufsc.br/artigos/polipigdroso.pdf]
 
O [[abutre-barbudo]] (Gypaetus barbatur), conhecido como “triturador de ossos” foi caçado até a [[extinção]] nos Alpes Europeus no início dos anos 1900. Um animal com envergadura de 2,75 a 3,08 metros, deixava os ossos já sem carne cairem do alto em terrenos duros e desciam para sufar a medula. Sendo responsável pela predação de cordeiros, cabras e até mesmo crianças ao longodos Alpes. Devido a sua predação esses animais selvagem foram extintos, existindo apenas o que eram criados em cativeiro em jardins zoológicos na Europa. Em 1970 os biólogos do Zoológico de FrankfurdFrankfurt Sociedade tentaram restabelecer a população de abutre-barbudo com a liberação de animais criados em cativeiros para o meio ambiente antigamente populado por outros indivíduos dessa espécies. Não se sabe ao certo quantos conseguiram sobreviver e reproduzir, especula-se cerca de 60% a 65%. Os cientistas não estão preocupados com estes já libertos na natureza e sim com os que ainda vivem em cativeiro. Devido a pouca variabilidade genética das aves em cativeiro que serão libertas ao longo do tempo, os biólogos não sabem até quando esse projeto de restabelecer a população de ''Gypaetus barbatur''. Devido a extinção dos animais selvagens houve um efeito gargalo de grande dimensão e que não está ajudando na luta contra a extinção total dessa espécie. [http://www.nature.com/scitable/topicpage/genetic-drift-bottleneck-effect-and-the-case-1118]
 
[[Desastre]]s, como [[sismo]]s (terremotos), [[inundação]], ou [[incêndio]]s podem reduzir o tamanho de uma população drasticamente, matando organismos sem escolher o mais forte ou o mais fraco. Como consequência, haverá uma diminuição na população sobrevivente, a qual não será, provavelmente, representativa da população original na sua constituição genética – situação conhecida como o efeito gargalo. Deriva genética causada pelo efeito gargalo pode ter sido um importante nos início da evolução humana, quando eventos extinguiram tribos e outras foram extremamente reduzidas. O “pool” gênico de cada população que sobreviveu pode ter sido, apenas por acaso, muito diferente daquele presente na população maior que precedeu a calamidade.
 
AnteriomenteAnteriormente a chegada dos europeus na [[América do Norte]], as [[pradarias]] serviram como habitats de [[aves]] maiores. Em [[Illinois]], -[[Estados USAUnidos]], os números despencaram de mais de 100 milhões em 1900 para aproximadamente 50 indivíduos na década de 90. Essa queda na população foi o resultado de [[caça]] e destruição do habitat, mas as consequências aleatórias tem sido uma grande perda de diversidade de espécies. A análise de DNA comparando os pássaros a partir dos anos 1990 e meados do século mostra um declínio [[genético]] acentuado nas últimas décadas, corroborando um efeito gargalo.
 
Os machos dominanetesdominantes da espécie [[hamster]] dourado ésão responsávelresponsáveis por cruzarem com o número máximo de fêmeas que conseguirem, com isso muito animais possuem o mesmo [[genótipo]] herdados do mesmo pai. Esse evento faz com que ocorra um efeito de gargalo de garrafa. São animais encontrados no deserto da [[Síria]] por volta da década de 1930.
 
O bisão -europeu (''Bison bonasus''), extinguiu-se no início do século XX. Os animais que vivem hoje são todos descendentes de 12 indivíduos e têm baixíssima variação genética, que pode estar começando a afetar a capacidade reprodutiva dos touros (Luenser et al., 2005). A população de [[Bisonte americano]] (''Bison bison'') caiu devido a um alto nível de caça, onde quase levou uma extinção nos anos de 1890, depois disso tem se recuperação.
 
== Plantas ==
Estudos mostraram que não há [[variabilidade genética]] no genoma do Pine Wollemi (''[[Wollemia]] nobilis''). Há apenas cerca de 100 espécimes em meio natural e dezenas de milhares cultivadas, isso indica que as espécies passaram por um efeito gargalo de garrafa intenso.
 
== Na teoria da evolução ==
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== Tráfego ==
No tráfego um gargalo é uma seção de uma rota com capacidade de carga, mesmo que minimamente, inferior ao que distinhguedistingue de outras seções da mesma rota. É muito comundocomum de isso acontecer numa parte estreita de uma estrada, com uma redução do númeonúmero de vias ou ou uma diminuição do número de faixas de um trem de linha. Por decorrência de um estrito túnel ou uma ponte, por exemplo, e a velocidade não deve passar do máximo permitido para não colocar a segrançasegurança das pessoas em risco.
 
Os canais são tidos como pontos de estrangulamento, um dos mais comuns é o [[Canal do Panamá]], são utilizados para facilitar a passagem de um ponto a outro que sem esse canal não seria tão facilmente atravessado. São também utilizados, muitas vezes, como objeto de ofensivas ou defensivas ações militares.
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* [[Genótipo]]
 
{{referênciasReferências}}
 
== Ligações externas ==
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PEZZINI T. G. Análise da estrutura genética, da biometria e da variabilidade populacional da raça bovina Crioula lageana. Faculdade de agronomia de agronomia e medicina veterinária. Brasília/DF, Brasil. Tese de doutorado em ciências animais. Novembro de 2010.
 
SANTOS F. R.; GUIRARÃESGUIMARÃES P. E. M.; REDONDO R. A. F. Bancos de DNA: coleções estratégicas para estudos da biodiversidade. Departamento de Biologia Geral, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, MG, Brasil.
 
FARIA F. J. C.; FILHO A. E. V.; MADALENA F. E.; JASAHKIAN L. A.; Estrutura Genética da Raça Sindi no Brasil. R. Bras. Zootec., v.33, n.4, p.&nbsp;852-857, 2004.