Os Riscos e Benefícios da Endogamia
Por Carol Beuchat PhD (tirada e traduzida do Instituto de Biologia Canina)
Mesmo 100 anos atrás, os custos e benefícios da endogamia eram reconhecidos e, embora os mecanismos não fossem totalmente compreendidos, os criadores sabiam por experiência que havia compensações. O coeficiente de endogamia foi formulado especificamente para servir como uma ferramenta para quantificar riscos e benefícios, de modo que possa ser usado para a tomada de decisões reprodutivas. (Coeficiente de endogamia de Wright)
É fácil fazer uma lista:
BENEFÍCIOS:
RISCOS / DESVANTAGENS:
Por que a endogamia aumenta a uniformidade e a arrogância?
A endogamia aumenta a homozigosidade. Com isso, queremos dizer que, se houver dois (ou mais) alelos na população para um gene, a frequência de AA e aa aumentará e Aa e aA diminuirão. Se um cão é homozigoto para AA, então ele pode transmitir APENAS o alelo A para sua prole – ele é "fixado" pelo gene A. Quanto maior o grau de homozigosidade do genoma de um animal, mais uniforme será sua prole porque todos receberão o mesmo alelo para muitos genes desse pai. Se você está procurando criar para características específicas, isso é uma grande vantagem. A variação entre os companheiros de ninhada será reduzida, e o pai fixado pela endogamia será "arrogante" – cria descendentes com uma "característica" reconhecível.
Tudo isso seria positivo, exceto que a natureza não gosta particularmente de homozigose. Em centenas de estudos, em muitas espécies diferentes de plantas e animais (incluindo animais domésticos), há evidências irrefutáveis de que a homozigosidade tem um preço. Wright notou:
"... pode-se facilmente demonstrar que a diminuição do vigor no início da endogamia em um estoque previamente randomizado deve ser diretamente proporcional ao aumento da porcentagem de homozigose" e "Quanto aos outros efeitos da endogamia, da fixação de caracteres e do aumento da arrogância, estes estão obviamente em proporção direta com a porcentagem de homozigosidade".
Isso é ilustrado nos gráficos abaixo. "Fitness" é uma medida da capacidade de um animal de produzir descendentes que podem contribuir geneticamente para a próxima geração. Produzir descendentes que não se reproduzem lhe dá zero aptidão. Pode ser que os descendentes sejam inférteis, ou morram após o nascimento, ou que sejam muito lentos ou estúpidos demais para superar um predador – não importa, a medida de interesse é se os genes de um animal permanecerão no pool genético até a próxima geração.
A endogamia reduz a aptidão (a linha vermelha) e a diminuição da aptidão é proporcional ao grau de endogamia. Essa aptidão física reduzida (aptidão) é chamada de "depressão endogâmica", que é uma verdadeira cura para todos os fatores que desempenham um papel na redução da aptidão. Se você começar com uma planta ultrapassada (tão alta heterozigosidade) que se autopoliniza (autofertilização, para que não tenhamos que nos preocupar com a genética do parceiro), a germinação das sementes produzidas será reduzida. À medida que você continua a autopolinizar as gerações subsequentes, a redução na germinação é proporcional ao coeficiente de endogamia e, portanto, à quantidade de homozigosidade (linha azul).
Trata-se de um relatório muito útil. Os riscos e benefícios da endogamia são diretamente proporcionais ao COI (coeficiente de endogamia). Isso significa que um criador pode escolher um nível de endogamia que seja um bom equilíbrio entre riscos e benefícios.
Depressão endogâmica em cães
Existe algum dado que mostre um efeito negativo da depressão endogâmica em cães?
Aqui estão alguns dados sobre o tamanho da ninhada em 6 raças de cães dos registros do Swedish Kennel Club (Efeitos da endogamia na fertilidade do cão). A primeira coisa que eu alertaria é que estes são provavelmente COIs de 10 gerações, que já sabemos que provavelmente subestimarão o verdadeiro COI, especialmente para raças que existem há algum tempo (por exemplo, Goldens e Labradores). Então você entende que o posicionamento dessas linhas em relação umas às outras e ao eixo X provavelmente não é a "verdade".
Para os nossos propósitos, no entanto, isso não importa. O que queremos ver é o efeito do COI no tamanho da ninhada e, como observado por Wright e muitos outros, a redução no número de filhotes à medida que a endogamia aumenta é linear.
O gráfico nos diz exatamente qual é essa relação "custo-benefício". Para essas raças, essas inclinações são de cerca de 0,1, o que significa que um aumento na reprodução em 10% reduz o tamanho da ninhada em cerca de 1. Se o tamanho normal da costura for de cerca de 6, um COI de 30% – o que não é incomum em muitas raças – reduzirá o tamanho da ninhada pela metade. Isso é metade da prole para escolher sua escolha e, o mais importante, perceber que esses filhotes terão aptidão reduzida das maneiras indicadas por Wright – eles provavelmente são menores, menos vigorosos, têm mais defeitos congênitos e maior mortalidade, crescimento lento, expectativa de vida mais curta e, é claro, aumento da incidência de distúrbios genéticos causados por mutações recessivas.
Como a depressão endogâmica se manifesta na prole? O impacto na mortalidade de filhotes é óbvio. Infelizmente, esses dados para Beagles reúnem todos os cães com COI abaixo de 25% (então não podemos ver nenhum efeito lá, mas a mortalidade média de 10 dias para esse grupo foi de mais de 20%). À medida que a endogamia aumenta acima de 25%, a mortalidade aumenta para cerca de 30% para cães com COI entre 25-50% e ainda mais à medida que o COI aumenta.
Quando a endogamia se torna excessiva?
Essa é a pergunta de um milhão de dólares. Se a endogamia/endogamia fosse apenas boa, os criadores de animais ficariam felizes e os animais prosperariam. Mas a maioria dos criadores de animais (e plantas) faz grandes esforços para gerenciar a endogamia / endogamia pelas razões mencionadas acima. Então, como você pesa os riscos contra os benefícios?
A regra de ouro para a criação sustentável de animais selvagens e domésticos é manter a endogamia abaixo de 5% e considerar 10% como um limite superior para uma população. Pode haver animais ocasionais com uma porcentagem muito maior do que isso (por exemplo, na manutenção de vários rebanhos para serem usados para cruzar dentro de uma linha), mas quando a média da população excede cerca de 10%, as coisas começam a desmoronar.
À medida que a fertilidade diminui e as ninhadas diminuem, há menos animais nascidos a cada geração e aqueles que têm um risco aumentado de distúrbios genéticos, expectativa de vida mais curta e falta geral de vigor. Isso se torna um ciclo de feedback negativo que é chamado de "vórtice de extinção" e, uma vez que uma população avança nesse caminho, pode ser muito difícil parar. Note novamente, que o limiar para este fenômeno de vórtice é sobre COI = 10%. Para a maioria das raças animais criadas de forma sustentável, a endogamia é mantida bem abaixo disso.
A organização de criação de cães-guia e guia-guia mantém a endogamia abaixo de 10%. Mas entre os cães de raça pura, um COI (calculado de acordo com os fundadores) pode ser muito difícil de encontrar. E a evidência de depressão endogâmica e as outras consequências da endogamia é muito óbvia: ninhadas com filhote solteiro, altas taxas de câncer em cães jovens, alergias e muitos outros problemas que parecem ser "normais" na criação de cães nos dias de hoje.
Mesmo 100 anos atrás, os custos e benefícios da endogamia eram reconhecidos e, embora os mecanismos não fossem totalmente compreendidos, os criadores sabiam por experiência que havia compensações. O coeficiente de endogamia foi formulado especificamente para servir como uma ferramenta para quantificar riscos e benefícios, de modo que possa ser usado para a tomada de decisões reprodutivas. (Coeficiente de endogamia de Wright)
É fácil fazer uma lista:
BENEFÍCIOS:
- Aumento da homogeneidade
- aumento do bullying (capacidade de transmitir traços para a prole)
- fixação dos traços desejados e do tipo
RISCOS / DESVANTAGENS:
- baixa fertilidade
- baixo vigor
- Malformações neonatais
- tamanho pequeno
- Redução da prole
- crescimento lento
- aumento da mortalidade da prole
- Vida útil mais curta
- aumento dos problemas genéticos
- redução do "potencial genético" (capacidade de melhorar uma característica)
Por que a endogamia aumenta a uniformidade e a arrogância?
A endogamia aumenta a homozigosidade. Com isso, queremos dizer que, se houver dois (ou mais) alelos na população para um gene, a frequência de AA e aa aumentará e Aa e aA diminuirão. Se um cão é homozigoto para AA, então ele pode transmitir APENAS o alelo A para sua prole – ele é "fixado" pelo gene A. Quanto maior o grau de homozigosidade do genoma de um animal, mais uniforme será sua prole porque todos receberão o mesmo alelo para muitos genes desse pai. Se você está procurando criar para características específicas, isso é uma grande vantagem. A variação entre os companheiros de ninhada será reduzida, e o pai fixado pela endogamia será "arrogante" – cria descendentes com uma "característica" reconhecível.
Tudo isso seria positivo, exceto que a natureza não gosta particularmente de homozigose. Em centenas de estudos, em muitas espécies diferentes de plantas e animais (incluindo animais domésticos), há evidências irrefutáveis de que a homozigosidade tem um preço. Wright notou:
"... pode-se facilmente demonstrar que a diminuição do vigor no início da endogamia em um estoque previamente randomizado deve ser diretamente proporcional ao aumento da porcentagem de homozigose" e "Quanto aos outros efeitos da endogamia, da fixação de caracteres e do aumento da arrogância, estes estão obviamente em proporção direta com a porcentagem de homozigosidade".
Isso é ilustrado nos gráficos abaixo. "Fitness" é uma medida da capacidade de um animal de produzir descendentes que podem contribuir geneticamente para a próxima geração. Produzir descendentes que não se reproduzem lhe dá zero aptidão. Pode ser que os descendentes sejam inférteis, ou morram após o nascimento, ou que sejam muito lentos ou estúpidos demais para superar um predador – não importa, a medida de interesse é se os genes de um animal permanecerão no pool genético até a próxima geração.
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| Quando o COI é zero, a aptidão está no seu ponto mais alto e a arrogância e a uniformidade estão no seu ponto mais baixo. À medida que a endogamia / endogamia aumenta, a variação da prole diminui, mas a aptidão também. |
Existe algum dado que mostre um efeito negativo da depressão endogâmica em cães?
Aqui estão alguns dados sobre o tamanho da ninhada em 6 raças de cães dos registros do Swedish Kennel Club (Efeitos da endogamia na fertilidade do cão). A primeira coisa que eu alertaria é que estes são provavelmente COIs de 10 gerações, que já sabemos que provavelmente subestimarão o verdadeiro COI, especialmente para raças que existem há algum tempo (por exemplo, Goldens e Labradores). Então você entende que o posicionamento dessas linhas em relação umas às outras e ao eixo X provavelmente não é a "verdade".
O gráfico nos diz exatamente qual é essa relação "custo-benefício". Para essas raças, essas inclinações são de cerca de 0,1, o que significa que um aumento na reprodução em 10% reduz o tamanho da ninhada em cerca de 1. Se o tamanho normal da costura for de cerca de 6, um COI de 30% – o que não é incomum em muitas raças – reduzirá o tamanho da ninhada pela metade. Isso é metade da prole para escolher sua escolha e, o mais importante, perceber que esses filhotes terão aptidão reduzida das maneiras indicadas por Wright – eles provavelmente são menores, menos vigorosos, têm mais defeitos congênitos e maior mortalidade, crescimento lento, expectativa de vida mais curta e, é claro, aumento da incidência de distúrbios genéticos causados por mutações recessivas.
Como a depressão endogâmica se manifesta na prole? O impacto na mortalidade de filhotes é óbvio. Infelizmente, esses dados para Beagles reúnem todos os cães com COI abaixo de 25% (então não podemos ver nenhum efeito lá, mas a mortalidade média de 10 dias para esse grupo foi de mais de 20%). À medida que a endogamia aumenta acima de 25%, a mortalidade aumenta para cerca de 30% para cães com COI entre 25-50% e ainda mais à medida que o COI aumenta.
Nos Poodles Padrão, os cães com endogamia inferior a 6% vivem 4 anos a mais do que aqueles com COI mais alto, e o risco de aumento é aproximadamente proporcional ao aumento do COI – um aumento de 10% no COI aumenta o risco de aumento em aproximadamente a mesma porcentagem.
No Bernese Mountain Dog, cada aumento de 10% no COI reduz a expectativa de vida em 200 dias. Para um cão com COI de 30%, esta é uma redução na expectativa de vida de quase dois anos.
Essa é a pergunta de um milhão de dólares. Se a endogamia/endogamia fosse apenas boa, os criadores de animais ficariam felizes e os animais prosperariam. Mas a maioria dos criadores de animais (e plantas) faz grandes esforços para gerenciar a endogamia / endogamia pelas razões mencionadas acima. Então, como você pesa os riscos contra os benefícios?
A regra de ouro para a criação sustentável de animais selvagens e domésticos é manter a endogamia abaixo de 5% e considerar 10% como um limite superior para uma população. Pode haver animais ocasionais com uma porcentagem muito maior do que isso (por exemplo, na manutenção de vários rebanhos para serem usados para cruzar dentro de uma linha), mas quando a média da população excede cerca de 10%, as coisas começam a desmoronar.
À medida que a fertilidade diminui e as ninhadas diminuem, há menos animais nascidos a cada geração e aqueles que têm um risco aumentado de distúrbios genéticos, expectativa de vida mais curta e falta geral de vigor. Isso se torna um ciclo de feedback negativo que é chamado de "vórtice de extinção" e, uma vez que uma população avança nesse caminho, pode ser muito difícil parar. Note novamente, que o limiar para este fenômeno de vórtice é sobre COI = 10%. Para a maioria das raças animais criadas de forma sustentável, a endogamia é mantida bem abaixo disso.
A organização de criação de cães-guia e guia-guia mantém a endogamia abaixo de 10%. Mas entre os cães de raça pura, um COI (calculado de acordo com os fundadores) pode ser muito difícil de encontrar. E a evidência de depressão endogâmica e as outras consequências da endogamia é muito óbvia: ninhadas com filhote solteiro, altas taxas de câncer em cães jovens, alergias e muitos outros problemas que parecem ser "normais" na criação de cães nos dias de hoje.
A endogamia pode ser usada para produzir animais excepcionais, mas os riscos são reais.
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