Diversitatea genetică se referă la gradul de varietate de gene în cadrul unei singure specii , care corespunde numărului total de caracteristici genetice in machiaj genetic al speciei (sau a subspecii ). Descrie nivelul diversității intraspecifice. Se distinge de variabilitatea genetică , care măsoară variația caracteristicilor genetice ale unui individ, populație, metapopulație , specie sau grup de specii.
Este unul dintre aspectele majore ale biodiversității , pe planetă, precum și în cadrul ecosistemelor și al populațiilor.
Un studiu realizat în 2007 de către Fundația Națională pentru Științe a SUA a constatat că diversitatea genetică și biodiversitatea sunt puternic interdependente și că diversitatea în cadrul unei specii este necesară pentru a menține diversitatea speciilor și viceversa. Cu alte cuvinte: bogăția genetică a speciei nu este neapărat cea mai mare în mediile care adăpostesc cel mai mare număr de specii. D r Richard Lankau, unul dintre autorii studiului a estimat că „ În cazul în care un tip este scos din sistem, ciclul se poate rupe, iar comunitatea devine dominată de o singură specie“ . Epuizarea diversității genetice - cum ar fi pierderea speciilor, duce la o pierdere generală a diversității biologice și la o vulnerabilitate mai mare ( rezistență ecologică mai mică ) a ecosistemelor.
Un studiu recent (2012) european al plantelor de altitudine (> 1.500 m ) în masivele alpine și carpatice recent (2012) a confirmat că mediile cu mare bogăție genetică a speciilor nu sunt întotdeauna cele în care sunt mai multe specii, care ar trebui să fie mai bine luate în considerare. în strategiile de protecție a biodiversității.
Notă: aceleași medii (munte scăzut și mediu) prezintă o mare bogăție în diversitatea genetică a organismelor solului.
Măsurarea gradului de interdependență între „diversitatea genetică” și „diversitatea biologică” este dificilă, în special la plante sau la anumite microorganisme primitive sau animale capabile să se cloneze în mod natural, dar această lucrare începe să se facă, de exemplu în cadrul speciilor de pajiști.
Diversitatea genetică este cea a speciilor sălbatice, dar și a speciilor cultivate ( plante , ciuperci , drojdii ) sau crescute (animale) de către oameni și este, de asemenea, într-un declin accentuat, o problemă care îi preocupă, de asemenea, pe mulți prospectiviști și cercetători din Franța decât Caisse des Dépôts.
Studiul diversității genetice se încadrează în domeniul academic al ecologiei și mai ales al geneticii populației , care include mai multe ipoteze și teorii referitoare la diversitatea genetică și importanța mutațiilor punctuale ale genomului individual, inclusiv (simplificarea):
Rezultatele recente arată că transcrierea a ADN - ului de către ARN polimeraza nu este fidel, ceea ce constituie un nou „nivel“ al diversității genetice. De exemplu, un studiu asupra celulelor B a estimat rata de eroare la mai mult de una pe transcriere.
Este o diversitate genetică care are ca rezultat și o varietate de fenotipuri ; precum culorile pielii umane , foarte variate la oameni .
Este un parametru esențial al studiilor macroecologice și macroevoluționale pe termen mediu și lung. Acesta variază în cadrul cladelor și între regiuni, din motive care sunt adesea încă puțin înțelese.
În domeniul biologiei evoluției, DL Rabosky în 2009 a atras atenția asupra riscului de prejudecată interpretativă din partea celor care postulează că diversitatea crește fără limită în timp, așa cum o fac adesea studiile filogenetice. Diversitatea cladelor este adesea reglementată de limite ecologice ( factori ecologici ), în special la taxonii superiori, amintește Rabosky; diversitatea specifică (bogăția în specii) poate , prin urmare , să fie independent de vârsta clade. Prin urmare, nu putem deduce din vârsta cladei o viteză cu care ar avea loc diversificarea. Potrivit acestuia, putem estima diversificarea totală suferită de o cladă, dar nu și rata de diversificare în sine. Înțelegerea și evaluarea corespunzătoare a limitelor ecologice este de o mare importanță pentru diferite întrebări de biologie ecologică și evolutivă care astăzi se bazează pe inferențe despre ratele de speciație și extincție din datele filogenetice.
Diversitatea genetică este unul dintre modurile în care populațiile de organisme vii se adaptează mediilor în schimbare. Cu mai multe variații, crește probabilitatea ca unii indivizi dintr-o populație să aibă variații de alele mai potrivite mediului. Acești indivizi sunt mai predispuși să supraviețuiască și să producă descendenți care poartă această alelă favorizantă , fie în sisteme simbiotice , fie evoluând în paralel în nișe ecologice diferite sau identice (în concurență în ultimul caz) sau în sisteme. Tip prădător-pradă . Variația genetică este exprimată prin frecvențele relative ale acestor alele diferite.
Este unul dintre indicatorii genetici utilizați de biologi și ecologiști, dar care nu ar trebui să fie folosiți singuri. În biologia populației, „calitatea genetică” contează la fel de mult ca variabilitatea genetică și diversitatea.
Mai multe moduri de a măsura diversitatea genetică existentă.
Această variabilitate genetică este determinată de factorii de evoluție:
Această diversitate este cu atât mai mare cu cât:
Cantitativ vorbind, este deosebit de important în lumea microbiană și poate cu atât mai mult în cazul virușilor , din punct de vedere al complexității. La nivel global, copacii sunt cei cu cel mai mare genom. Animalele au genomi mai mici, dar complexi. Unii microbi sau viruși ( de exemplu , virusuri gigant) , de asemenea , recent a relevat faptul că genomul sunt - la nivelul lor - mult mai mare și mai complex decât sa crezut posibil , la sfârșitul XX - lea secol.
De asemenea, trebuie luată în considerare o diversitate funcțională metagenomică , deoarece la multe specii care au evoluat mult timp (inclusiv paraziți și gazdele lor) sau care au devenit simbionți , genomul acestor specii și gazdele lor interacționează.
În ceea ce privește speciile, diversitatea terestră este mai mare în centura intertropicală, dar în ceea ce privește diversitatea genetică intraspecifică, există o bogăție semnificativă în anumite populații monospecifice antice și constrânsă de climă dificilă (de exemplu, conifere care constituie taiga).
Mulți factori pot afecta diversitatea genetică a unei metapopulații sau a subpopulațiilor sau chiar a unor biocenoze întregi. Aceștia sunt factori naturali (de exemplu, insularizarea după creșterea mării) sau antropici (vânătoare, capcană, agricultură și silvicultură prea concentrate pe selecție și clonare), fragmentarea ecosistemului, distrugerea sau modificarea habitatelor naturale etc.
Unii autori sugerează ca acești factori să fie luați în considerare mai eficient în metodele de gestionare sau control ale anumitor specii considerate „dăunătoare” sau uneori deranjante pentru anumite activități umane.
Unele cauze ale prăbușirii diversității genetice a unei specii sau grupuri pot fi vechi ( blocaj genetic ) sau, dimpotrivă, foarte contemporane. Astfel de fenomene au fost identificate și studiate la diferite specii de animale, inclusiv din punct de vedere al cauzelor socio-economice (și uneori al consecințelor) și al rentabilității pe termen scurt. Agricultura, creșterea animalelor și silvicultura contemporană sunt noi surse de sărăcire a diversității genetice, care s-ar putea agrava odată cu răspândirea clonării (așa cum se practică mult timp în populicultură).
Aceasta este una dintre condițiile pentru menținerea biodiversității și a serviciilor ecosistemice furnizate de ecosisteme și, din acest motiv, una dintre principalele probleme globale de mediu identificate de Summitul Pământului din Rio din iunie 1992 . Este, de asemenea, unul dintre obiectivele principale ale Convenției mondiale privind biodiversitatea, ratificată de majoritatea statelor sub egida UNEP și ONU. Cu toate acestea, în aproape 30 de ani, eforturile statelor, ONG-urilor și cetățenilor nu au făcut posibilă oprirea sau poate încetini eroziunea biodiversității (sălbatică și internă). Această eroziune pare să fi fost de fapt accelerată de o creștere demografică continuă, corelată cu o creștere a necesității de resurse naturale și cu practicile agroindustriale care au fost intensificate în continuare.
Lobby-ul industriei semințelor și anumite state sau grupuri de state se opun liberei circulații a semințelor și a animalelor de reproducție, apărând brevetarea organismelor vii , posibilitatea modificării acesteia prin transgeneză sau obligația producției standardizate, în timp ce asociațiile de grădinari și micii fermieri apără ideea de „genetică de la egal la egal ” sau chiar „selecție participativă” care s-ar putea dezvolta în cele din urmă în spiritul științei cetățenești