Variação fenotípica

o variação fenotípica descreve diferentes características de indivíduos com o mesmo genótipo. O princípio foi divulgado pelo biólogo evolucionista Darwin. Doenças como a anemia falciforme são baseadas na variação fenotípica e foram originalmente associadas a uma vantagem evolutiva.

Qual é a variação fenotípica?

O fenótipo descreve a aparência real de um organismo, incluindo todas as características individuais de um indivíduo. Em vez de se referir a características morfológicas, o termo se refere a características fisiológicas e características comportamentais. O fenótipo não depende apenas das propriedades genéticas de um organismo, mas é principalmente determinado por influências ambientais.

Com a variação fenotípica, a biologia refere-se às diferentes características entre indivíduos de uma mesma espécie.Apesar do genótipo comum, os indivíduos adotam diferentes fenótipos devido às influências ambientais.

O princípio da variação fenotípica remonta às observações dos franceses Georges Cuvier e Étienne Geoffroy Saint-Hilaire. Foi descrito pela primeira vez na Grã-Bretanha por Erasmus Darwin e Robert Chambers. Charles Darwin finalmente tornou a variação fenotípica mais conhecida, mas de acordo com os conhecimentos atuais não é considerado o primeiro a descrever o fenômeno. Em conexão com a variação fenotípica, ele usou a expressão de divergência e assim descreveu que os traços individuais fenotípicos aumentam constantemente com as gerações e que os representantes individuais de uma raça se distanciam cada vez mais dos traços raciais.

Função e tarefa

As regras de Mendel explicam a variação fenotípica em termos simples. Mendel examinou a herança de características individuais nas plantas. Por exemplo, ele observou a cor das flores e cruzou plantas em tons de vermelho e branco. Os fenótipos dos indivíduos assim criados eram vermelhos ou brancos. O genótipo das plantas continha as informações de flores vermelhas e brancas para todos os descendentes. A imposição de uma cor, portanto, não era previsível apenas pelo genótipo.

A variação fenotípica não é determinada por mutação genética, mas pode levar à mutação ao longo das gerações. O último fenótipo não pode ser lido claramente de um genoma. Nem pode um genótipo específico ser claramente deduzido do fenótipo. A relação entre genótipo e fenótipo permanece relativamente obscura.

De acordo com a teoria sintética da evolução de Darwin, as menores mudanças no fenótipo tornam-se mudanças manifestas nas características no curso da evolução, que podem ir até a mudança de espécie. Mudanças em um fenótipo devido a mutações podem ser acompanhadas por uma vantagem de seleção geográfica e resultar em duas subvariantes geograficamente limitadas da mesma espécie que permanecem lado a lado. Um exemplo disso é a persistência da lactose, que há milhares de anos permitia que os europeus do norte metabolizassem o leite animal.

Além da variação contínua do fenótipo, a biologia evolutiva do desenvolvimento lista variações espontâneas descontínuas e complexas na mesma geração. Todas as espécies apresentam variações fenotípicas. As variações não são exceção, são a norma. A variação de certas características dentro da mesma espécie não é uniformemente distribuída espacialmente. Por exemplo, diferentes populações frequentemente apresentam variabilidade, como indivíduos com diferentes tamanhos corporais. Todas as variações fenotípicas das populações de uma espécie comprovam os processos evolutivos.

A variação fenotípica é a pedra angular da seleção natural e, portanto, dá aos indivíduos em ambientes diferentes vantagens para a sobrevivência. As diferenças entre as cores dos olhos e cabelos humanos são o exemplo mais conhecido de variação dentro da espécie humana. Em espécies como a zebra, o princípio da variação fenotípica aparece, por exemplo, nas diferenças de faixa das espécies de zebra. As zebras de Burchell têm cerca de 25 listras, as zebras de montanha por volta de 40 e as zebras de Grevy até cerca de 80.

Doenças e enfermidades

Existem inúmeros exemplos de variação fenotípica dentro da espécie humana. Alguns deles estão associados a doenças. A anemia falciforme, por exemplo, é resultado de variação fenotípica. Esta doença produz uma deformação em forma de foice das células vermelhas do sangue, que está associada a distúrbios circulatórios. A anemia falciforme não é apenas uma doença, mas também uma variação curativa. A resistência à malária anda de mãos dadas com a deformação dos glóbulos vermelhos. Essa resistência à malária significava vantagens evolutivas e, portanto, resistia à seleção natural. Uma mutação desenvolvida a partir da variação fenotípica que ainda é comum na espécie humana até hoje.

O exemplo mais conhecido dos benefícios das variações fenotípicas é a tolerância à lactose em humanos. Originalmente, fora da infância, a espécie humana era incapaz de metabolizar o leite e seus derivados. Esta intolerância à lactose desapareceu com o tempo devido à variação fenotípica para quase todos os indivíduos no norte da Europa. Como a capacidade de metabolizar leite e produtos lácteos estava associada a vantagens evolutivas significativas para os humanos, o fenótipo teve um efeito retroativo sobre o genótipo por meio de uma mutação genética. Desde então, a tolerância à lactose tem sido considerada a norma para os povos do norte da Europa. No entanto, ao mesmo tempo, os fenótipos com a intolerância à lactose original persistem na espécie humana.

Além dessas relações, a variação fenotípica também desempenha um papel para as doenças, especialmente para os quadros clínicos hereditários. Quanto mais tempo uma determinada doença se espalhou em uma espécie, maior a probabilidade de haver variações fenotípicas da mesma doença. Dessa forma, o mesmo quadro clínico pode causar uma grande variedade de sintomas após várias gerações. Usando os subtipos de uma doença, é possível entender aproximadamente há quanto tempo a doença se espalhou em um tipo.

A variação fenotípica também ocorre em doenças hereditárias que só podem ser desencadeadas por certos fatores exógenos. O câncer, por exemplo, pode ser inerente ao genótipo, mas ainda não surge em todos os fenótipos.