Genetica ecologica

La genetica ecologica è lo studio della genetica e dell'evoluzione nelle popolazioni naturali.

Questo contrasta con la genetica classica, che lavora soprattutto sugli incroci tra ceppi di laboratorio, e l'analisi della sequenza del DNA, che studia i geni a livello molecolare.

La ricerca in genetica ecologica è sui tratti relativi alla fitness, che influenzano la sopravvivenza e la riproduzione di un organismo. Esempi potrebbero essere: tempo di fioritura, tolleranza alla siccità, polimorfismo, mimetismo, difesa contro i predatori.

La ricerca di solito comporta un misto di studi sul campo e di laboratorio. Campioni di popolazioni naturali possono essere portati in laboratorio per analizzare la loro variazione genetica. I cambiamenti nelle popolazioni in tempi e luoghi diversi saranno annotati, e il modello di mortalità in queste popolazioni sarà studiato. La ricerca è spesso fatta su insetti e altri organismi che hanno tempi di generazione brevi.

Storia

Anche se il lavoro sulle popolazioni naturali era stato fatto in precedenza, è riconosciuto che il campo è stato fondato dal biologo inglese E.B. Ford (1901-1988) all'inizio del XX secolo. Ford fu istruito in genetica all'Università di Oxford da Julian Huxley, e iniziò la ricerca sulla genetica delle popolazioni naturali nel 1924. Ford ebbe anche una lunga relazione di lavoro con R.A. Fisher. Quando Ford aveva sviluppato la sua definizione formale di polimorfismo genetico, Fisher si era abituato agli alti valori di selezione naturale in natura. Questo era uno dei principali risultati della ricerca sulle popolazioni naturali. L'opus magnum di Ford fu la Genetica ecologica, che ebbe quattro edizioni e fu molto influente.

Altri genetisti ecologici degni di nota includono Theodosius Dobzhansky che lavorò sul polimorfismo cromosomico nei moscerini della frutta. Come giovane ricercatore in Russia, Dobzhansky era stato influenzato da Sergei Chetverikov, che merita di essere ricordato come un fondatore della genetica nel campo, anche se la sua importanza non fu apprezzata fino a molto più tardi. Dobzhansky e colleghi hanno condotto studi su popolazioni naturali di specie di Drosophila negli Stati Uniti occidentali e in Messico per molti anni.

Molti furono influenzati da Ford nel secondo dopoguerra. Collettivamente, il loro lavoro sui lepidotteri, e sui gruppi sanguigni umani, ha stabilito il campo, e ha gettato luce sulla selezione nelle popolazioni naturali, dove il suo ruolo era stato una volta messo in dubbio.

Un lavoro di questo tipo ha bisogno di finanziamenti a lungo termine, così come di basi sia nell'ecologia che nella genetica. Sono entrambi requisiti difficili. I progetti di ricerca possono durare più a lungo della carriera di un ricercatore; per esempio, la ricerca sul mimetismo è iniziata 150 anni fa, e sta ancora andando forte. Il finanziamento di questo tipo di ricerca è ancora piuttosto irregolare, ma almeno il valore di lavorare con le popolazioni naturali sul campo non può più essere messo in dubbio.

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Domande e risposte

D: Che cos'è la genetica ecologica?

R: La genetica ecologica è lo studio della genetica e dell'evoluzione nelle popolazioni naturali, che si concentra sui tratti legati al fitness, che influenzano la sopravvivenza e la riproduzione di un organismo.

D: In che modo la genetica ecologica differisce dalla genetica classica?

R: La genetica ecologica si differenzia dalla genetica classica perché lavora su popolazioni naturali invece che su ceppi di laboratorio e si concentra sui tratti legati alla fitness invece di studiare i geni a livello molecolare.

D: Quali sono alcuni esempi di tratti legati alla forma fisica studiati dalla genetica ecologica?

R: Esempi di tratti legati alla fitness studiati nella genetica ecologica sono il tempo di fioritura, la tolleranza alla siccità, il polimorfismo, il mimetismo, la difesa dai predatori.

D: Qual è la differenza tra gli studi di laboratorio e gli studi sul campo nella ricerca di genetica ecologica?

R: Gli studi sul campo prevedono il prelievo di campioni di popolazioni naturali per l'analisi delle variazioni genetiche, lo studio dei cambiamenti nelle popolazioni in tempi e luoghi diversi e l'analisi del modello di mortalità. Al contrario, gli studi di laboratorio si concentrano sugli incroci tra ceppi di laboratorio e sull'analisi della sequenza genetica.

D: Che tipo di organismi vengono studiati in genere nella ricerca di genetica ecologica?

R: La ricerca di genetica ecologica è spesso condotta su insetti e altri organismi che hanno tempi di generazione brevi.

D: Qual è l'obiettivo dello studio dei tratti legati alla fitness nella genetica ecologica?

R: Lo scopo dello studio dei tratti legati alla fitness nella genetica ecologica è capire come questi tratti influenzano la sopravvivenza e la riproduzione di un organismo e come si evolvono nelle popolazioni naturali.

D: Come vengono analizzate le variazioni genetiche nella ricerca di genetica ecologica?

R: Le variazioni genetiche nelle popolazioni naturali vengono analizzate nella ricerca di genetica ecologica prelevando campioni delle popolazioni in laboratorio per l'analisi.