Genetica e popolazioni animali: perché è così importante?

Scritto e verificato il biologo Samuel Sanchez

Ultimo aggiornamento: 22 dicembre, 2022

La genetica è di solito una branca della biologia che genera confusione e disorientamento. DNA, ereditabilità, deriva genetica, stocasticità… l’avvincente mondo dei geni è pieno di termini che spaventano anche i più curiosi. In questo articolo cerchiamo di evidenziare, in modo semplice e allo stesso tempo didattico, la relazione che esiste tra genetica e popolazioni animali.

Quello della genetica è un argomento particolarmente emozionante. A mo’ d’esempio, ci baseremo sullo studio di una popolazione di anfibi che vive in uno stagno.

Genetica e popolazioni animali: principi di base

La genetica è l’area di studio della biologia che cerca di capire e spiegare come il patrimonio biologico si trasmette di generazione in generazione.

I geni sono unità di memorizzazione delle informazioni: segmenti di DNA contenenti le istruzioni su come le cellule dell’organismo devono funzionare. Per semplificare, potremmo dire che tutti noi abbiamo due copie di ciascuno dei geni che compongono l’informazione umana, una ereditata dal padre e uno dalla madre.

• Il genotipo di ogni individuo è la particolare informazione genetica sotto forma di DNA. Il genoma di ogni specie animale presenta diverse variazioni in molti dei suoi geni, questo spiega la grande varietà animale.
• D’altra parte, l’espressione dei geni in un determinato ambiente è chiamato fenotipo. Ci si riferisce ai tratti fisici e comportamentali dell’organismo vivente. Per esempio, un gene può codificare il colore degli occhi e il fenotipo risultante sarebbe il marrone degli occhi.

Genetica e popolazioni animali: come si applicano questi termini?

La chiave della genetica in una popolazione animale si basa sulla comprensione dei modelli ereditari da genitori a figli. Prendiamo l’esempio citato sopra degli anfibi:

• In uno stagno qualsiasi, si stima che vivano 300 rane della stessa specie, le quali formano una popolazione. 100 di loro sono femmine e 200 sono maschi. Questo tipo di stima può essere fatta utilizzando tecniche come la cattura-marcatura-ricattura.
• In primavera, con l’arrivo delle piogge, si vede che nello stagno ci sono molti filamenti di uova che galleggiano. Ogni serie di filamenti, naturalmente, ha una madre e un padre.
• Quindi: quanti dei maschi e delle femmine della popolazione hanno partecipato a questo episodio riproduttivo? Quale femmina ha deposto più uova? C’è un maschio che si è riprodotto con più di una femmina?

Gli studi genetici cercano di rispondere a queste domande.

Decifrare la progenie

Con alcuni campioni degli esemplari adulti di una popolazione animale e di un gruppo rappresentativo di larve, è possibile stimare i rapporti di parentela.

Dopo tutto, i geni dei figli sono ereditati dei genitori, giusto? Se in laboratorio si osserva che in un campione di DNA, prelevato da una covata, è il risultato della combinazione del DNA di due adulti della popolazione, si può supporre che questo sia il loro figlio.

Questo può rispondere ad alcune delle domande poste in precedenza e, fornisce anche una visione d’insieme di un parametro importante:

• Il numero di animali che vivono in una popolazione non è uguale al numero di quelli che si riproducono al suo interno.
• La quantità effettiva della popolazione, si riferisce agli adulti che sono riproduttori confermati attraverso le tecniche precedentemente descritte.
• Per esempio, continuando con il modello della popolazione precedente, abbiamo 300 rane nello stagno. Nonostante ciò, gli studi genetici confermano che solo 60 si sono riprodotte nell’anno. Cambia la situazione, vero?

Una utilità incentrata sulla conservazione

Questi studi genetici sono di fondamentale importanza per la conservazione della specie. Se in una popolazione di 300 esemplari vediamo che solo 60 di loro sono riproduttori, forse dovremmo essere preoccupati.

Un numero esiguo di riproduttori alla fine riduce la variabilità genetica di una popolazione.  Questa mancanza di variabilità può causare una maggiore vulnerabilità ai cambiamenti ambientali, e nei casi più estremi può portare all’estinzione della specie.

Per questo motivo, è essenziale realizzare questo tipo di studio zoologico di base, poiché ci fornisce informazioni su come, geneticamente parlando, si comportano le popolazioni selvatiche di animali.