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¿Existe una base de datos genética orientada a la conservación?

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¿Existe algún proyecto para la creación de la base de datos genética internacional de todas las especies en peligro de extinción, para que, al menos, tengamos la oportunidad de clonarlas en el futuro si nuestros esfuerzos de conservación actuales fracasan?


Primero, no me queda del todo claro por qué querría una base de datos de este tipo. Básicamente, todas las secuencias están disponibles en una (normalmente todas) de las grandes bases de datos.

Por ejemplo, si busco "extinto" en la base de datos del NCBI, obtengo esto. Habrá muchas más secuencias para especies que están "sólo" en peligro.

En segundo lugar, tener una secuencia del genoma no es suficiente para la "extinción" de una especie. Las razones de esto están más allá del alcance de esta pregunta, pero se pueden explorar a partir de esta sección del artículo de wikipedia.

Es probable que también encuentre interesante esta discusión.


La secuenciación portátil como herramienta didáctica en la investigación de la conservación y la biodiversidad

Afiliaciones Field Projects International, Saint Louis, Missouri, Estados Unidos de América, Sostenibilidad de la población, San Diego Zoo Global, San Diego, California, Estados Unidos de América, Departamento de Biología, Universidad de Missouri – St. Louis, St. Louis, Missouri, Estados Unidos de América

Afiliaciones Field Projects International, Saint Louis, Missouri, Estados Unidos de América, Departamento de Biología, Universidad de Missouri – St. Louis, St. Louis, Missouri, Estados Unidos de América, Enfermedades Infecciosas, Facultad de Medicina, Universidad de Washington en St. Louis, St. Louis, Missouri, Estados Unidos de América

Afiliaciones Departamento de Biología Integrativa, Universidad de California, Berkeley, Berkeley, California, Estados Unidos de América, Laboratorio de Biología Marina, Woods Hole, Massachusetts, Estados Unidos de América

Afiliaciones LOEWE-Center for Translational Biodiversity Genomics, Senckenberg, Frankfurt, Alemania, Instituto Nacional de Biodiversidad de Sudáfrica, Jardín Zoológico Nacional, Pretoria, Sudáfrica


¿Existe una base de datos genética orientada a la conservación? - biología

Aplicaciones apropiadas e interesantes de la genética a la conservación:

Algo de historia y antecedentes:

La genética de la conservación como disciplina distinta se hizo prominente a principios de la década de 1980 (Schonewald-Cox et al., 1983; ver Falk y Holsinger, 1991 y Ellstrand y Elam, 1993 para perspectivas basadas en plantas). El debate continúa sobre la importancia relativa de la genética y la demografía en la conservación, con un artículo de Lande (1988) como un hito influyente que defiende la primacía de la demografía, contrarrestado por una defensa de los enfoques genéticos de Avise (1989), y las advertencias más recientes de que la pérdida de diversidad genética puede ser más importante de lo que se pensaba (Vucetich y Waite, 1998 Soul & eacute y Mills, 1998 Westemeier et al. 1998 Spielman et al. 2004). Nunney y Campbell (1993) revisaron enfoques de análisis de viabilidad que combinan perspectivas demográficas y genéticas. Caughley (1994) continuó el debate con argumentos para restar importancia a los factores genéticos, mientras que Hedrick et al. (1996) argumentó que el enfoque de Caughley era demasiado simplista. Haig (1998) y Hedrick (2001) revisaron los enfoques moleculares de la conservación. Conservation Genetics es una revista relativamente nueva, completamente dedicada a este tema (http://www.kluweronline.com/issn/1566-0621/contents).

Como telón de fondo, tenga en cuenta que la pérdida o degradación del hábitat es el factor primordial, y que el consumo de recursos humanos y / o el crecimiento de la población son las raíces de ese problema. Un psicólogo (¿mago?) Que descubrió cómo hacer de la reducción del consumo de recursos una `` moda '' global podría decirse que haría más por la conservación de la vida silvestre que un ejército de genetistas, demógrafos o ecologistas del paisaje dedicados y bien financiados. Frankham (1995) y Hedrick (1996) revisaron el área general de la genética de la conservación, y Amos y Balmford (2001) y Vernesi et al. (2008) proporcionan evaluaciones más recientes. Un volumen editado por Avise y Hamrick (1996) también contiene un espectro razonablemente amplio de opiniones sobre el tema (ver la reseña del libro de Holsinger, 1996). Un libro sobre extinción (Landweber y Dobson, 1999) contiene otro material útil. Hedrick y Miller (1992) proporcionan una visión general útil del conocimiento genético y las herramientas necesarias. Al igual que con cualquier esfuerzo orientado a objetivos, cualquier enfoque de la genética de la conservación requiere sopesar los costos con los beneficios potenciales. La genética es simplemente una de las muchas herramientas en el arsenal de conservación; puede ser una herramienta apropiada en algunos contextos y no en otros.

Genética frente a demografía

Rara vez podemos hacer algo para remediar los problemas genéticos, por lo que se puede argumentar que la genética es una herramienta de diagnóstico pero no una herramienta de recuperación. Otros han argumentado con más fuerza que la genética es relativamente poco importante porque los factores demográficos y de hábitat son siempre la primera causa de la disminución, y que los "problemas" genéticos son una consecuencia, no una causa. Un buen caso es el extenso debate sobre la falta de variación genética en los guepardos (O'Brien et al., 1983, 1985 Pimm et al., 1989 Kieser, 1991 Caro y Laurenson, 1994 Caughley, 1994 Merola, 1994 Laurenson et al., 1995 Mayo, 1995 Hedrick et al., 1996). Varios estudios han demostrado que los guepardos presentan una variabilidad genética muy limitada. La cuestión es si esa variabilidad, per se, es un factor crucial en las amenazas a la persistencia del guepardo, o si la falta de variación genética es simplemente un reflejo de un colapso demográfico que representa el núcleo del problema.

Los guepardos muestran poca variación genética entre individuos y poblaciones.
Ha sido controvertido si la baja variación es crucial en un contexto de conservación.

La genética como herramienta demográfica. Si aceptamos la proposición de que la demografía es más importante que la genética para determinar el destino de las poblaciones, podemos, no obstante, encontrar que las herramientas genéticas son nuestra mejor ruta para la comprensión demográfica (Milligan et al. 1994). Los patrones de variación genética contienen un registro de las fuerzas y patrones demográficos, como el tamaño de la población fluctuante, la variación de la proporción de sexos y la migración. Los enfoques genealógicos y coalescentes (Hudson, 1990), en particular, pueden ayudar a separar los procesos puramente genéticos (como la mutación) de los procesos demográficos (como la variación del tamaño de la población) que probablemente sean de mayor interés para los conservacionistas. Harvey y Steers (1999) proporcionan ejemplos de cómo los datos de secuencia pueden promover inferencias sobre la historia de la población. Uno de los problemas con la mayoría de los análisis demográficos es que representan una visión a muy corto plazo, desde unos pocos años hasta unas pocas generaciones. Como tales, se utilizan mejor para análisis de sensibilidad que evalúan las partes más importantes de un ciclo de vida ("necesitamos comprender más sobre la supervivencia de las hembras adultas") en lugar de como herramientas predictivas ("la probabilidad de extinción en los próximos cincuenta años es xx% "). Un análisis de sensibilidad a partir de datos demográficos se basa necesariamente en condiciones actuales o muy recientes. Los datos genéticos pueden proporcionar un registro de tendencias raras o de largo plazo que, en el extremo, hacen que las condiciones actuales sean irrelevantes. Los datos genéticos también pueden proporcionar información relevante para la conservación sobre el sistema de apareamiento, por ejemplo, el grado de dependencia de una especie vegetal en su polinizador (alta dependencia de los cruces externos obligados) o el grado de poligamia en las poblaciones animales (que a su vez afecta a la población efectiva). Talla, nortemi). Los datos genéticos son cada vez más importantes para evaluar el grado de conexión entre poblaciones; el flujo de genes es de vital importancia para el mantenimiento de la diversidad genética y para la probabilidad de persistencia en las metapoblaciones.

Derretimiento mutacional. Lynch y col. (1995) provocó un posible resurgimiento de preocupaciones genéticas en la conservación a través de la hipótesis del "colapso mutacional" (revisado en Lande, 1995). La idea aquí es que en tamaños de población muy pequeños, las mutaciones dañinas pueden expresarse de manera más amplia y tener efectos mucho más fuertes en la aptitud, lo que lleva a una espiral descendente y a la extinción final. La evidencia empírica hasta la fecha, sin embargo, es negativa (Gilligan et al., 1997). Gilligan y col. no encontró evidencia de fusión mutacional en un estudio experimental con moscas de la fruta. Analizaron poblaciones durante muchas generaciones en tamaños de población muy pequeños, pero no encontraron el tipo de carga de mutación catastrófica predicha por el modelo de fusión de Lynch.

Depresión endogámica y carga genética. La depresión por endogamia es una reducción en la aptitud (experimentada por individuos que tienen alta homocigosidad) impulsada por la mayor expresión de alelos recesivos moderadamente o altamente perjudiciales (Hedrick y Kalinowski, 2001). ¿Qué importancia tiene la depresión por endogamia en las poblaciones naturales? En teoría, los individuos que son altamente endogámicos (como aquellos en poblaciones muy pequeñas, en peligro de extinción que fueron recientemente grandes) podrían estar sujetos a depresión por endogamia porque una mayor homocigosidad desenmascara mutaciones deletéreas. En la práctica, no está claro exactamente cómo y cuándo ocurre la depresión endogámica en poblaciones naturales o cautivas (Hedrick y Miller, 1992 Ralls y Meadows, 1993 Lacy et al., 1996 Ballou, 1997). Por ejemplo, las poblaciones pequeñas que han sobrevivido a los cuellos de botella o que siempre han tenido pequeños nortemi, puede purgar en gran medida los alelos recesivos deletéreos. Por lo tanto, la depresión por endogamia es más probable en especies con tamaños de población históricamente grandes; en ese caso, los alelos deletéreos enmascarados afectarán gravemente a cualquier individuo que se reproduzca (después de cuellos de botella locales o rápidos). Las poblaciones consanguíneas también pueden ser menos resistentes a las epizootias (epidemias de enfermedades O'Brien y Evermann, 1988). Un estudio de pollos de la pradera mayor en Illinois (Westemeier et al., 1998) proporcionó evidencia convincente de depresión endogámica que fue contrarrestada agregando criadores de poblaciones en otros estados. Soul & eacute y Mills (1998), por lo tanto, argumentaron que la dicotomía entre demografía y genética en la conservación puede no ser una u otra. Una vez más, sin embargo, los análisis genéticos proporcionan una base para comprender la naturaleza y las consecuencias del problema. Realmente no brindan ninguna solución de manejo, excepto en casos raros (pollos de la pradera, panteras de Florida) donde la restauración genética es una opción, es decir, casos en los que algunos genotipos compatibles están disponibles que pueden reducir los efectos de la depresión endogámica severa. Lynch (1996) defendió la importancia de considerar factores genéticos cuantitativos en la conservación. Uno de sus puntos fue que las líneas endogámicas que no muestran ninguna evidencia de depresión endogámica pueden, no obstante, mostrar grandes ganancias de aptitud cuando se cruzan con diferentes cepas.
El aumento por parte de individuos genéticamente diferentes de otras partes del rango mejoró claramente los efectos perjudiciales de la endogamia en Greater Prairie-Chickens en Illinois. Sigue siendo controvertido si la endogamia es a menudo un factor de conservación.

La carga genética resulta de la fijación de mutaciones / alelos levemente perjudiciales. Tiende a ser más importante en especies con pequeñas nortemi. los historia de una población o especie es, por lo tanto, fundamental para evaluar los tipos de problemas genéticos potenciales que pueden afectar a las especies amenazadas; la historia influye en gran medida en la trayectoria. El tamaño pequeño de la población a largo plazo conducirá a un bajo riesgo de depresión por endogamia pero a una alta carga genética. Las poblaciones grandes en equilibrio de mutación-deriva tendrán una carga genética baja pero serán susceptibles a la depresión endogámica. Las poblaciones de islas derivadas de muy pocos fundadores tendrán historias genéticas muy diferentes (y por lo tanto susceptibilidades genéticas) de las poblaciones grandes y antiguas del continente, incluso para especies razonablemente relacionadas.

Neutralidad selectiva. La selección "ve" variantes en un contexto de los efectos de la deriva y la mutación. Un resultado ligeramente contradictorio es que un alelo perjudicial o ventajoso puede ser selectivamente neutral si su efecto (conocido como coeficiente de selección) es & lt 1 / (2nortemi). En una población suficientemente pequeña, incluso un alelo muy deletéreo o adaptativo puede ser selectivamente neutral. Esto significa que puede resultar muy difícil deshacerse de los alelos nocivos. Eliminar un problema causado por un alelo recesivo en los cóndores de California (Gymnogyps californianus) requeriría excluir a más de la mitad del plantel reproductor del programa de cría en cautividad (Hedrick, 2001, Ralls et al., 2000). Sin embargo, también significa que incluso los alelos selectivamente ventajosos pueden perderse en poblaciones pequeñas debido a la deriva. Hedrick (2001) analiza varios aspectos de la variación neutra frente a la adaptativa o perjudicial en el contexto de la conservación. El capítulo 3 del texto de Gillespie (1998) proporciona antecedentes útiles sobre la genética de poblaciones de la selección natural. Véase también Endler (1986) o textos de Nei, Li u otros.

Los sistemas de apareamiento pueden interactuar con la diversidad genética de formas inusuales

Tendemos a pensar que la selección sexual trabaja para bloquear los genes a través de unos pocos machos (o en algunos casos hembras). El borrego cimarrón, sin embargo, puede proporcionar un contraejemplo en el que el sistema de apareamiento proporciona su propia "fuerza contraria" a los cuellos de botella a través de unos pocos carneros dominantes (J.T. Hogg, Craighead Wildlife Foundation, Missoula, MT, com. Pers.). Parece que los machos de rango intermedio en muchas poblaciones, que enfrentan bajas perspectivas de éxito actual "en casa", pueden trasladarse temporalmente a otras poblaciones durante la temporada de reproducción. Aquellos que tienen éxito aparentemente constituyen la principal fuente de flujo de genes que evita que las poblaciones se vuelvan altamente endogámicas. El sistema solo funciona, por supuesto, si las poblaciones están lo suficientemente cerca unas de otras como para que este tipo de flujo genético escalonado sea factible.

Rara no significa empobrecida. Depauperate no significa embotellado.

Tendemos a suponer que las especies raras carecen de variabilidad genética y, como corolario, las especies con una variabilidad muy baja deben haber pasado por un cuello de botella severo en la población. Varios ejemplos interesantes sugieren que puede ser peligroso hacer generalizaciones tan radicales. Polygonella es un género de plantas con varias especies endémicas en hábitats de matorrales de pino y arena de Florida. Una especie del género se encuentra en la mayor parte del resto de los Estados Unidos continentales.Sin embargo, las raras especies de matorrales son muy variables genéticamente, mientras que la única especie generalizada tiene una variabilidad baja y uniforme en toda su área de distribución (Lewis, 1991). La razón, presumiblemente, es que las especies de matorrales, aunque raras, son antiguas y nunca han sido extremadamente raras, al menos hasta hace poco. Sin embargo, la especie extendida probablemente representa un "escape" muy reciente de una pequeña población fundadora. De manera similar, los raros ancestros de varias especies de cultivos importantes a veces contienen mucha más variabilidad genética que las relativamente pocas cepas agrícolas. La variación ancestral puede ser invaluable como reserva de recursos genéticos para hacer frente a las tensiones ambientales que podrían diezmar las cepas desarrolladas.
Uno de los Polygonella de Florida peninsular. El congénere generalizado, P. americana, tiene una variabilidad genética muy baja, a pesar de tener un rango mucho más amplio que las especies endémicas de rango estrecho que se encuentran en Florida.

Amos (1999) muestra que varias poblaciones con graves cuellos de botella, como los tejones europeos y los lobos finos antárticos, retuvieron altos niveles de diversidad genética. Además, es poco probable que la muy baja diversidad genética de algunas especies, como el elefante marino del norte, se explique por los cuellos de botella de la población, como algunos han afirmado (Hoelzel et al. 1993). Por el contrario, Briscoe et al. (1992) proporcionó evidencia de pérdida de variación genética en cautiverio Drosophila a pesar de los grandes tamaños de población. Mensaje para llevar a casa: el tamaño de la población no es la única consideración en la resiliencia genética (o demográfica) de una población.

Trabajo de detective genético con implicaciones de gestión / conservación.

Los estudios de ADNmt en tortugas marinas (por ejemplo, Bowen et al., 1992) constituyeron un gran avance en el conocimiento sobre los patrones de anidación y dispersión. La demostración de distintos linajes de ADNmt asociados con las playas de anidación matrilineales proporcionó un importante incentivo de conservación para proteger todas las playas de tortugas existentes. Dada la alta fidelidad del sitio, es posible que la recolonización no ocurra durante el tiempo que los conservacionistas quisieran al trabajar por la recuperación de las tortugas marinas. Además, es posible que la alta fidelidad del sitio signifique que trasplantes de huevos cuidadosamente diseñados y monitoreados a nuevas playas puedan establecer nuevas poblaciones. Podría decirse que tales conocimientos habrían llevado muchos más años de trabajo de etiquetado para documentarlos a fondo. Los análisis genéticos pudieron verificar una sospecha de larga data con bastante rapidez y a escala global. Una nota de advertencia es que tales conclusiones de ADNmt no dan una imagen completa (debido a la herencia matrilineal). Los marcadores nucleares aplicados a las tortugas marinas han mostrado un flujo de genes considerable a través de los machos, la mayoría de los cuales probablemente ocurren por apareamientos durante la migración (FitzSimmons et al., 1997).
Las hembras de tortuga verde muestran una alta fidelidad a la playa en la que eclosionaron. Brian Bowen y sus colegas utilizaron ADNmt para demostrar que las líneas matrilíneas tienen una alta fidelidad al sitio. El ADN nuclear muestra que se produce un flujo considerable de genes a través de los machos.

De manera similar, un estudio de ADNmt de osos pardos en Alaska (Talbot y Shields, 1996), argumentó a favor de una mayor similitud entre los osos polares y los osos pardos de las islas, que entre los osos pardos del continente y de las islas (lo que significa que el "oso pardo" sería un taxón parafilético que no logró incluir un antepasado y todos sus descendientes, porque algunos osos pardos parecían estar más estrechamente relacionados con los osos polares que con otros osos pardos). Un estudio posterior de ADN nuclear (microsatélite) realizado por Paetkau et al. (1998) demostraron que se producía un flujo de genes apreciable a través de la dispersión de machos y que la conclusión de "parafilia" del ADNmt en los osos pardos era una visión demasiado apresurada de "sólo mujeres".
Coincidir con los osos. Aunque los análisis de ADNmt sugirieron que los osos pardos en las islas del sureste de Alaska (centro) eran más similares a los osos polares (derecha) que a los osos en el continente adyacente (izquierda), el ADN nuclear mostró de manera concluyente que el flujo genético extenso ocurre a través de los machos. para quienes los canales del océano no son la barrera de dispersión que evidentemente lo son para las hembras. El uso de un solo marcador, especialmente un marcador heredado uniparentalmente como el ADNmt, a veces puede dar lugar a conclusiones engañosas.

Identificación y gestión de poblaciones, cría en cautividad

Particularmente en el caso de algunos sistemas pesqueros, la genética puede ser una herramienta útil para evaluar las consecuencias de las introducciones, los trasplantes, la siembra y la cosecha. Los análisis genéticos, por ejemplo, pueden ser la forma más rápida y rentable de evaluar la introgresión de la trucha arco iris en las poblaciones nativas de Wyoming.[Ver también la discusión en el texto de Avise de estructuras de valores "superficiales" versus "profundas" (p. 380)].
La herramienta más importante para el manejo de las poblaciones reproductoras en cautiverio es la minimización del parentesco medio (Ballou y Lacy, 1995 Caballero y Toro, 2000). Existen varios programas de software para calcular el parentesco medio y designar emparejamientos. Curiosamente, la representación equitativa de los padres (el mismo tamaño de la camada, al menos como se usa para los reproductores) es una forma en la que nortemi puede ser mayor que el tamaño de la población del censo (ver el nortemi conferencia). Es probable que los esquemas de cría en cautividad que se centran en genes particulares (por ejemplo, el MHC - Hughes 1991) tengan consecuencias desastrosas para el genoma en su conjunto (Gilpin y Wills, 1991 Miller y Hedrick, 1991 Vriejenhoek y Leberg, 1991). [Véase también el ejemplo del cóndor de California indicado en Neutralidad selectiva, más arriba].

Uso de la genética para delimitar taxones dignos de atención de conservación

La genética a veces puede ser muy útil para establecer prioridades de conservación, o al menos para resaltar patrones y problemas. Los ejemplos incluyen "especies" que pueden no merecer ese estatus (por ejemplo, el gorrión marino oscuro discutido en Avise, 1994). Otro ejemplo es el caso del lobo rojo (también discutido en el texto de Avise) y el lobo mexicano. Mientras que el lobo rojo es casi con certeza un híbrido (y en gran parte derivado del coyote), el lobo mexicano es un lobo "puro" y genéticamente bastante distinto de otras poblaciones de lobos existentes (Roy et al., 1994 García-Moreno et al. , 1996). Si tuviera que elegir entre salvar a los lobos rojos y a los lobos mexicanos, mi propio voto sería por el lobo mexicano. Sin embargo, es obvio que la política entrará a través de las fronteras políticas, las partes interesadas y los costos económicos involucrados.

En muchas situaciones, la genética puede ser la mejor o la única manera de decidir de manera concluyente si un taxón candidato merece una protección especial bajo la Ley de Especies en Peligro de Extinción u otra protección legislativa u organizativa. Probablemente no podamos darnos el lujo de proteger a todas las posibles "especies" candidatas - vea el ejemplo de la tuza de bolsillo de Avise. Al proporcionar evidencia del grado de distinción genética, la genética puede ayudar a tomar decisiones difíciles basadas en recursos escasos. Ver Quattro et al. (1997) para un ejemplo de pescado y Johnson et al. (2005) para un ejemplo con aves.

Usar la genética para evaluar el "contenido de la información" y los puntos críticos biogeográficos / de biodiversidad.

Varios autores han señalado el uso de la genética como una forma de monitorear el "contenido de información" de la biodiversidad (por ejemplo, Crozier, 1997). La tesis básica de Crozier es que una base utilitaria (en oposición a la moral o estética) para preservar las especies radica en su contenido de información potencial (más notablemente en la codificación de genes que posiblemente podrían ser directamente importantes para los humanos). Una base objetiva para comparar el contenido de información de conjuntos de taxones radica en varias medidas que evalúan la "diversidad filogenética" de esos conjuntos. El enfoque de Faith (en el libro de Forey et al. De 1994, que contiene otros artículos sobre el tema) es sumar las longitudes de las ramas, dando alta prioridad a los conjuntos con las longitudes totales más largas de las ramas. Petit y col. (1997) señalan que las prioridades de conservación deben considerar tanto la singularidad como la diversidad; sugieren que una medida de la "riqueza alélica" analizada mediante técnicas de rarefacción proporciona una estimación imparcial de la diversidad y la singularidad en diferentes tamaños de muestra y taxones. Llevada al extremo, esta lógica se concentraría en organismos distintos de las plantas y los animales, ya que constituyen la mayoría de las ramas del árbol evolutivo de la vida (véase la figura 11.1).

Figura 11.1. La mayor parte de la diversidad en el árbol de la vida consiste en organismos distintos de plantas y animales.

En mi opinión, una de las aplicaciones más interesantes de la genética de la conservación radica en delimitar las principales zonas biogeográficas que son centros de endemismo. Por ejemplo, varios estudios de la genética de especies de aves en las laderas de los Andes en el suroeste de Colombia, Ecuador, Bolivia y Perú han señalado áreas que son particularmente ricas en especies endémicas (por ejemplo, Brumfield y Capparella, 1996). Más de una octava parte (aproximadamente 1.200 spp.) De todas las especies de aves del mundo (aproximadamente 8.500 spp.) Se encuentran en esta región. Los estudios de la filogenia y la estructura genética de la población de unos pocos géneros y familias bien elegidos pueden, por tanto, apuntar a patrones de diferenciación que pueden extrapolarse para proteger un número máximo de especies. La protección de aves carismáticas también servirá para proteger ecosistemas en los que un kilómetro cuadrado de bosque puede contener más especies de plantas que las que se encuentran en toda América del Norte.

La hibridación como problema de conservación.

Recientemente, los conservacionistas se han dado cuenta de que una nueva forma de extinción antropogénica puede ser un riesgo: la extinción por hibridación (Rhymer y Simberloff, 1996). El pato grisAnas superciliosus) de Nueva Zelanda casi con certeza ya no existe en forma pura: la hibridación con ánades reales (A. platyrhynchos) ha provocado una mezcla casi completa (Rhymer et al., 1994). Entre los vertebrados, es probable que los peces sufran grandes pérdidas de esta forma. En la región montañosa del oeste, la mayoría de las formas de trucha degollada (por ejemplo, la trucha degollada de Yellowstone, Oncorhynchus clarki bouvieri) están amenazados por la hibridación con la trucha arco iris (O. c. mi beso). Las poblaciones puras de truchas degolladas ahora suelen estar relegadas a las cabeceras superiores. En los casos en los que no quedan poblaciones puras, como es el caso del lobo rojo, surgen problemas de conservación difíciles (Wilson et al., 2000). ¿Son estas formas híbridas dignas de protección como último legado restante de las formas ancestrales, o deberíamos concentrarnos en otras formas "puras"? Allendorf y col. (2001) proporcionan ejemplos de controversias en torno a la controversia del lobo rojo y el esturión pálido y nariz de pala. También discuten el problema de detectar poblaciones "puras". Mostrar simplemente que un solo marcador (fenotípico o molecular) no muestra alelos extraños es insuficiente. Incluso los niveles de mezcla moderadamente altos serán difíciles de detectar. En un enjambre híbrido donde el nivel medio de mezcla de especies no nativas es del 10%, el 66% de los individuos parecerán ser nativos puros si la evaluación se realiza sobre dos loci (Allendorf et al. 2001, p. 621, col. 1) . Además, incluso pequeñas cantidades de introgresión de formas estrechamente relacionadas (conespecíficas) pueden tener grandes efectos sobre la frecuencia de complejos de genes adaptados localmente (Allendorf et al., 2001, Cuadro 3). Mi conferencia sobre chupadores de carne, al principio del curso, es un ejemplo local de los impactos de conservación de la hibridación entre peces nativos e introducidos en Wyoming (McDonald et al., 2008).

[Y sigo pensando que la "genética de la conservación" con demasiada frecuencia se acerca a ser un oxímoron].

Literatura citada: fuente roja negrita significa libros o referencias clave

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Ontología genética: herramienta para la unificación de la biología

La secuenciación genómica ha dejado en claro que todos los eucariotas comparten una gran fracción de los genes que especifican las funciones biológicas centrales. El conocimiento del papel biológico de tales proteínas compartidas en un organismo a menudo se puede transferir a otros organismos. El objetivo del Consorcio de Ontología Genética es producir un vocabulario dinámico y controlado que se pueda aplicar a todos los eucariotas, incluso cuando el conocimiento de las funciones de los genes y las proteínas en las células se acumula y cambia. Para ello, se están construyendo tres ontologías independientes accesibles en la World-Wide Web (http://www.geneontology.org): proceso biológico, función molecular y componente celular.

La disponibilidad cada vez mayor de secuencias moleculares, en particular las secuencias de genomas completos, ha transformado tanto la teoría como la práctica de la biología experimental. Donde una vez los bioquímicos caracterizaron las proteínas por sus diversas actividades y abundancias, y los genetistas caracterizaron los genes por los fenotipos de sus mutaciones, todos los biólogos ahora reconocen que es probable que haya un único universo limitado de genes y proteínas, muchos de los cuales se conservan en la mayoría de los casos o todas las células vivas. Este reconocimiento ha impulsado una gran unificación de la biología; la información sobre los genes y proteínas compartidos contribuye a nuestra comprensión de todos los diversos organismos que los comparten. El conocimiento del papel biológico de dicha proteína compartida en un organismo ciertamente puede iluminar y, a menudo, proporcionar una fuerte inferencia de su papel en otros organismos.


2 LA HIPÓTESIS DEL COMPORTAMIENTO

Las campañas de sacrificio de tiburones como respuesta a las muertes humanas después de un incidente de tiburón se llevan a cabo para reducir la probabilidad de interacciones entre tiburones y humanos (Dudley, 1997), basadas en la suposición implícita de que las muertes humanas son impulsadas por una abundancia de tiburones superior a la aceptable ( Ferretti et al., 2015), a la que nos referimos como la "hipótesis dependiente de la densidad". En otras palabras, reducir el riesgo de muertes humanas al reducir la población de tiburones de facto se basa en el supuesto de que cada tiburón representa un nivel de riesgo igual para los humanos. También asume que reducir la densidad de tiburones reducirá la probabilidad de que un ser humano muera (Figura 1).

Aunque hubo una disminución en las muertes humanas en las playas protegidas después de la implementación en 1937 del Programa Shark Meshing en Nueva Gales del Sur (Australia), Green, Ganassin y Reid (2009) mostraron que la tasa anual de interacciones agonísticas con los humanos era la lo mismo antes y después de que comenzara el programa de mallado, es decir, 61 (1900-1936), 61 (1937-1973) y 72 (1974-2009), respectivamente. Esto se debe principalmente a un número significativamente mayor de usuarios del mar como factor determinante para explicar un número constante o ligeramente creciente de incidentes de tiburones en las últimas décadas (West, 2011). La misma tendencia se detectó en los Estados Unidos, donde el riesgo individual para los usuarios del océano se redujo en & gt91% durante un período de 63 años (1950 a 2013 Ferretti et al., 2015). La falta de especificidad es otro factor limitante de las campañas generales de sacrificio, como planteó Paterson (1990) quien señaló que mientras el tiburón blanco Carcharodon carcharias fue responsable del 68% de las muertes en Australia, esta especie representó solo el 1.7% de las capturas entre los 30.630 tiburones que fueron sacrificados con el programa de líneas de malla y cebo de Queensland entre 1962 y 1988.

Con respecto a su eficiencia global, el primer estudio completo realizado sobre un programa de control de tiburones analizó un estudio de caso de Hawai entre 1959 y 1976, donde 4.668 tiburones (incluidos 554 tiburones tigre Galeocerdo cuvier como la especie responsable de alimentar a los surfistas) murieron y “no se registraron efectos mensurables en la tasa de muertes de tiburones en aguas de Hawai” (Wetherbee, Lowe y Crow, 1994). En este estudio, se registró una tasa promedio de 0,6 "ataques" mortales por año antes y persistió durante el sacrificio, con un aumento a 1,4 por año durante los años posteriores al programa. En el este de Australia, durante los últimos 70 años, se capturaron alrededor de 500 tiburones blancos objetivo (Reid, Robbins y Peddemors, 2011), cuando investigaciones recientes sugieren que hay una población actual de 2.500 a 6.500 individuos en la costa este (Hillary et al. ., 2018). Durante 70 años, los extensos y costosos programas de sacrificio (& gt $ A2m / año Green et al., 2009) han capturado, en el mejor de los casos, el 20% de la población actual de tiburones blancos, lo que probablemente no reduciría significativamente los niveles de mordeduras de tiburones. Por lo tanto, el sacrificio a gran escala, basado en la hipótesis dependiente de la densidad, parece extremadamente ineficaz.

Proponemos que las muertes humanas se relacionan más con la variabilidad del comportamiento entre los individuos que con la densidad de población de tiburones y, por lo tanto, el riesgo de ataque es generalmente independiente de la densidad de tiburones en un área determinada. En nuestra opinión, algunos individuos pueden mostrar una serie de comportamientos específicos (por ejemplo, tamaño, uso del hábitat, inclinación por la exploración, audacia) que los convierten en animales de mayor riesgo que, en raras ocasiones, cumplen la condición para un ataque de alimentación en un humano. Presumimos que los pocos individuos que lo hicieran serían la fuente predominante de mordeduras letales en humanos, mientras que otros conespecíficos tendrían una probabilidad muy baja de matar humanos. Como consecuencia, se aplica una especie de regla de "todo o nada" cuando el sacrificio de tiburones está operativo en un área determinada, lo que significa que la solución del problema de las muertes de tiburones dependerá estrictamente de la captura casual de los individuos problemáticos entre los muchos que mueren. Siempre que tales campañas no eliminen a los individuos únicos o muy pocos con un alto riesgo de comportamiento depredador hacia los humanos (dada su escasez y la alta movilidad de ciertas especies), el riesgo de muertes humanas no se reduciría como se esperaba (Figura 1A , B).

Para respaldar nuestra hipótesis, por la presente: (1) demostramos el potencial de la individualidad para impulsar los hábitos de alimentación de los grandes tiburones y (2) ilustramos cómo esta hipótesis, si se acepta, abre oportunidades para enfoques de manejo nuevos y prácticos.

2.1 La dieta y los grandes tiburones: un problema individual

Es importante señalar que, a diferencia de los mamíferos que son capaces de transferir información transgeneracional, los grandes tiburones deben desarrollar individualmente sus propias habilidades de depredador debido a la falta de atención parental posparto. Por ejemplo, mientras que las orcas juveniles Orcinus orca Los tiburones blancos jóvenes pueden aprender a qué presa apuntar y cómo cazar de los miembros más viejos de la manada (Guinet y Bouvier, 1995), los tiburones blancos jóvenes desarrollan su propia estrategia de alimentación independientemente de sus congéneres durante el cambio dietético ontogenético que es característico de la especie (Estrada, Rice, Natanson Y Skomal, 2006). Cuando los tiburones blancos alcanzan el umbral de tamaño de ~ 3 m de longitud total (LT), su dieta cambia de pequeños teleósteos a presas más grandes, como otros elasmobranquios y mamíferos marinos (Kerr, Andrews, Cailliet, Brown y Coale, 2006). En el caso poco probable de que un tiburón blanco se encuentre con un humano durante el establecimiento de su nueva dieta, podría probarlo como una presa potencial de tamaño adecuado y puede incluirlo como un componente de la dieta futura. Si bien los períodos de transición de la dieta constituyen una oportunidad para que los tiburones juveniles prueben nuevas presas potenciales (Clua y Reid, 2013), los animales más viejos también pueden tratar constantemente de expandir su nicho de dieta en función de sus necesidades actuales (por ejemplo, durante la escasez de su recurso de alimentación habitual). , o en función de sus habilidades de caza actuales o estado de privación de alimentos) y de acuerdo con su rasgo de personalidad individual a lo largo del continuo de audacia (Byrnes & Brown, 2016) o su inclinación a la exploración (Finger et al., 2017). Como se describe para un conjunto de diferentes taxones (Wilson, Clark, Coleman y Dearstyne, 1994), los tiburones grandes luego se distribuirían individualmente a lo largo de los continuos tímidos-audaces y de exploración, y su posición podría estar modulada por la privación de alimentos como un factor impulsor de un ataque a los humanos (Godin y Smith, 1988). El comportamiento de “morder y escupir” que se describió como un proceso exploratorio putativo para el tiburón blanco (Klimley, 1994), encajaría perfectamente con nuestra hipótesis como paso preliminar para incluir una nueva presa en su dieta. De hecho, para muchas muertes humanas, las víctimas apenas pierden carne o tejido y finalmente mueren por desangrado (Clua y Séret, 2010). Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que las mordeduras en humanos son realizadas por un número muy limitado de tiburones que son lo suficientemente audaces (y lo suficientemente hambrientos) como para ejecutar un primer ataque en humanos y, en la mayoría de las situaciones, lo hacen sin consumir carne humana. Estos individuos problemáticos entonces abandonarían esta presa marginal o la incluirían en su dieta, lo que resultaría en más ataques a los humanos. Sin embargo, esto no requiere ninguna afinidad específica o especialización de presas hacia los humanos, como se observa en los osos "audaces" que podrían alimentarse cada vez más de fuentes de alimentos antropogénicos hasta convertirse en "alimentos condicionados" (Bentzen, Shideler y O'Hara, 2014). En ese sentido, nuestra hipótesis se alinea parcialmente con la hipótesis del tiburón “pícaro” que a menudo se retrata en los medios de comunicación en el sentido de que ambos atribuyen ataques a unos pocos individuos con conductas alimentarias específicas (Neff y Hueter, 2013). Sin embargo, nuestra hipótesis no requiere los atributos antropomórficos y de otra manera improbables de la agresión y una preferencia activa por los humanos como presa.

Varios hallazgos apoyan nuestra hipótesis, ya que se han descrito variaciones dietéticas individuales y ontogenéticas sustanciales dentro de una población de tiburones blancos en el Pacífico nororiental (Kim et al., 2012). Al igual que en el caso del tiburón blanco, se ha demostrado que los tiburones tigre también muestran un cambio en la dieta en la selección de presas (hacia presas de tamaño similar a los humanos) que comienzan a ocurrir aproximadamente a los 230 cm TL (Lowe, Wetherbee, Crow y Tester, 1996). Del mismo modo, los tiburones toro Carcharhinus leucas por encima de los 180 cm de LT, cambian de peces pequeños a presas más grandes, incluidos los mamíferos (Cliff y Dudley, 1991). No creemos que sea una coincidencia que estas tres especies sean responsables de más del 80% de los incidentes fatales de tiburones con humanos durante las últimas cinco décadas.

2.2 Un nuevo enfoque centrado en las personas con problemas

Los estudios de caso de Hawái y el este de Australia proporcionan evidencia circunstancial en contra de la hipótesis dependiente de la densidad y abren a una explicación que apoye la hipótesis del comportamiento si las muertes humanas fueran llevadas a cabo por muy pocos animales móviles que nunca fueron capturados a través del esfuerzo de sacrificio (Figura 1A, B). Otras pruebas circunstanciales se pueden inferir de eventos como en Natal (Sudáfrica) donde cuatro ataques, dos de los cuales fueron fatales, ocurrieron durante lo que se conoció como el "Diciembre Negro" de 1957 (Wallet, 1983) o en Nueva Jersey (Estados Unidos). Estados) donde el verano de 1916 estuvo brutalmente marcado por una serie de mordeduras fatales de nadadores (Fernicola, 2001), aunque la responsabilidad de un solo "individuo problema" nunca se demostró claramente.

Ninguno de estos estudios de caso y eventos por sí solos puede probar o refutar ninguna de las hipótesis en competencia detrás de las muertes de tiburones. Sin embargo, sí ilustran que la hipótesis del comportamiento es una explicación igualmente plausible de los hechos, o incluso más, y que, por tanto, merece la debida consideración. Nuestra principal crítica a la literatura es que, en general, no ha logrado avanzar en hipótesis de los posibles mecanismos que se encuentran detrás de las muertes humanas y, por lo tanto, no ha logrado desarrollar pruebas de las alternativas. Aquí es donde las prácticas de investigación y manejo han avanzado más en el ámbito terrestre, ya que han: (1) desarrollado buenos marcos conceptuales para mecanismos potenciales (Tabla 1 Linnell et al., 1999), (2) realizado proyectos de investigación para comprender el comportamiento individual y ejecutar análisis diseñados para separar los mecanismos en competencia (Odden, Nilsen y Linnell, 2013), y (3) utilizaron estos conocimientos para desarrollar acciones de gestión adecuadas que subrayan la prevención proactiva de conflictos, en lugar de reacciones no selectivas (Breitenmoser et al., 2005). Usamos esta experiencia terrestre para desarrollar un conjunto de preguntas conceptuales y específicas de tiburones (Tablas 1 y 2) que son susceptibles de investigación y que podrían arrojar luz sobre la naturaleza de las muertes de tiburones.


Desarrollar parámetros de políticas

Estos datos proporcionan evidencia preliminar de que las personas pueden no estar particularmente preocupadas por las búsquedas policiales de datos genéticos personales que pueblan las bases de datos de genealogía genética cuando el propósito se considera justificado. En particular, aunque los detenidos y los delincuentes condenados tienen ingresos desproporcionadamente bajos y son negros [14] y el cliente prototípico de los servicios de pruebas genéticas DTC es blanco y de ingresos altos [15], estas disparidades no se tradujeron en diferencias en el apoyo de los encuestados en función de los ingresos o la raza. . Si este hallazgo resulta consistente en encuestas posteriores y entre poblaciones más diversas, tiene implicaciones políticas en la medida en que el uso forense de bases de datos de genealogía genética podría servir para equilibrar el uso forense de CODIS, que refleja las disparidades raciales del sistema de justicia penal [16]. . Puede ser que las personas que proporcionarán ese equilibrio no se opongan a hacerlo.

Aunque se ha demostrado que las muestras de MTurk son más diversas que las muestras de conveniencia [17], la población encuestada puede haber diferido de la población general en varios aspectos. Por un lado, en comparación con las estadísticas nacionales recopiladas sobre adultos por la Oficina del Censo de EE. UU., Los encuestados eran más jóvenes: la categoría de edad promedio de nuestros participantes era de 23 a 36 años frente a 37 años a nivel nacional [18]. En otra encuesta de MTurk, algunos de nosotros descubrimos que las preocupaciones sobre la privacidad y la seguridad de la información en línea y de salud abarcaban todas las edades, aunque las generaciones más jóvenes informaron que tenían menos probabilidades de tener tales preocupaciones que las generaciones mayores [11]. En particular, no encontramos que la edad sea un predictor significativo de apoyo para el acceso policial en nuestro análisis multivariado (Tabla 2).

Además, la mayoría de los encuestados (59%) informó que ellos o sus familiares habían sido víctimas de delitos. En comparación, en 2016, la Encuesta Nacional de Victimización por Delitos (NCVS) administrada por la Oficina de Estadísticas de Justicia de EE. UU. Encontró que el 1,3% de las personas de 12 años o más fueron víctimas de delitos violentos y el 8,8% de los hogares fueron víctimas de delitos contra la propiedad [19] . Sin embargo, a diferencia de la NCVS, que produce estimaciones anuales de victimización, nuestra encuesta preguntó sobre incidentes de victimización a lo largo de la vida, y tampoco restringió a las víctimas de miembros de la familia a solo aquellos que viven en el mismo hogar. Por lo tanto, no es sorprendente que los encuestados informaran una mayor prevalencia de victimización. Aún así, es posible que debido a sus experiencias, los encuestados demostraron un sesgo a favor del acceso de la policía a diferencia del que se encontraría entre la población general de EE. UU.

Del mismo modo, casi una cuarta parte de los encuestados (24%) informaron que ellos o miembros de su familia alguna vez habían sido empleados en la aplicación de la ley, lo que se definió ampliamente para incluir guardias de seguridad y alguaciles. En mayo de 2017, la Oficina de Estadísticas Laborales del Departamento de Trabajo de EE. UU. Informa que aproximadamente el 1% de la población de EE. UU. Está empleada en la categoría de ocupación de servicios de protección, que incluye policías y oficiales penitenciarios, guardias de seguridad y alguaciles [20]. Debido a que estos datos no incluyen a familiares de personas en ocupaciones policiales, no se sabe cómo se compara nuestra muestra con el público en general. Se necesitan más investigaciones para determinar si la exposición de los encuestados a ocupaciones policiales influyó en su aprobación del acceso policial.

Finalmente, los encuestados pueden haber diferido de la población en general en formas relevantes que nuestra encuesta no captó. Por ejemplo, los participantes de la encuesta reclutados por MTurk pueden pasar más tiempo en línea y, por lo tanto, pueden sentirse más cómodos con el acceso de terceros a los datos personales. Sin embargo, los encuestados estadounidenses de otras encuestas de MTurk informaron pasar períodos de tiempo similares en línea que el público en general estadounidense [11] y estar más (en lugar de menos) preocupados por su privacidad en línea incluso después de controlar factores demográficos, incluida la edad [21].

A la luz de estas limitaciones, se necesita investigación adicional para evaluar si los hallazgos de nuestra encuesta son generalizables. Pero incluso si lo son, y se demuestra que el apoyo público para el acceso de las fuerzas del orden a las bases de datos de genealogía genética es alto, las restricciones al acceso de la policía podrían ser deseables por razones que aún no son ampliamente apreciadas. El uso forense de las bases de datos de genealogía genética hace sospechosos potenciales de grandes poblaciones de individuos por la única razón de que decidieron participar en dichas bases de datos. Todas estas personas, excepto quizás una, son en realidad inocentes del delito específico que se investiga. Pero las probabilidades son tales que los investigadores a veces apuntan a la persona equivocada. Esto ocurrió antes en la búsqueda del Golden State Killer, cuando los investigadores se centraron en un anciano que vivía en un asilo de ancianos de Oregon, cuya hija había subido sus datos genéticos a un servicio de genealogía llamado Ysearch.org [2].

Aunque el hombre fue absuelto más tarde, esos pasos en falso pueden tener un enorme impacto emocional y de reputación en quienes han sido puestos injustamente en el centro de atención de la investigación. Mientras es sospechoso, un individuo puede estar sujeto a una variedad de técnicas detectivescas invasivas, que incluyen vigilancia personal, búsquedas de registros financieros y entrevistas extensas a familiares, amigos, empleadores y vecinos.Sin embargo, como señaló la profesora de derecho Erin Murphy, “ninguna ley exige que, una vez que se aclare formalmente un nombre, el agente regrese y asegure a la familia y compañeros de trabajo del sospechoso que es realmente tan inocente como lo era el día antes de que comenzara la investigación” [22 ]. Además, en algunos estados, los investigadores pueden mantener la información genética del sospechoso autorizado en bases de datos informales que no están sujetas a supervisión federal [4, 22]. Los casos en los que se buscaron pistas falsas como resultado de coincidencias con bases de datos de genealogía genética no se describieron en la encuesta, que se llevó a cabo poco después de la detención de DeAngelo, y en general no se conocen bien.

Sin embargo, podrían volverse más comunes a medida que el universo de servicios genéticos destinados a facilitar el descubrimiento personal se expanda y más personas participen en él. El mercado de pruebas de genealogía genética DTC se duplicó con creces en 2017, llegando a más de 12 millones de clientes a finales de año [23]. Todos los principales actores de este mercado, incluidos AncestryDNA, 23andMe y Family Tree DNA, ofrecen a los clientes la opción de descargar sus datos genéticos sin procesar [24]. Durante algún tiempo, los estudios de investigación genética como el Personal Genome Project de Harvard y el Genes for Good de la Universidad de Michigan también han brindado a los participantes esta opción, y recientemente se les ha unido el National Institutes of Health's Todos nosotros Programa de investigación, que llevará a cabo análisis genéticos para un subconjunto del millón de participantes previstos [25, 26]. Algunos académicos han predicho que el acceso individual a los datos genéticos en bruto pronto “será esperado o requerido a medida que la genómica se oriente más clínicamente y el público comience a insistir en la gobernanza participativa de los datos” [26].

Mientras tanto, crece el tipo y la cantidad de servicios en línea disponibles para las personas que poseen sus datos genéticos. Algunos, incluido GEDmatch, ayudan a las personas a comprender su ascendencia o identificar parientes genéticos. Otros, como Promethease y DNA.Land, generan informes de salud, bienestar o rasgos que interpretan datos genéticos personales, proporcionan enlaces a literatura científica o archivos curados relevantes para esos datos o conectan a los usuarios con individuos con variantes genéticas similares o investigadores que los estudian [24]. A medida que las capacidades de estos servicios continúen expandiéndose, es probable que el público los involucre cada vez más, especialmente dado que la satisfacción del usuario es generalmente alta [27].

Aunque el panorama de los servicios genéticos personales es diverso y cambia constantemente, una práctica común entre estos servicios es conservar copias de los datos que los usuarios comparten con ellos. Sin embargo, no hay garantía de que los datos compartidos por los usuarios realmente les pertenezcan. Con la notable (y nueva) excepción de GEDmatch [12], la mayoría de los servicios genéticos personales prohíben a los usuarios cargar datos que pertenecen a otros, al menos sin autorización para hacerlo. Pero no está claro cómo, o incluso si, se están aplicando estas reglas. Es posible que nos sintamos cómodos al exigir a las personas que participan en el panorama genético personal que acepten el riesgo de que la policía busque sus datos. Pero aquellos cuyas identidades genéticas se comparten en línea sin su conocimiento no son conscientes de que están participando en este panorama y, por lo tanto, no se puede decir que hayan aceptado sus riesgos. Cuando la policía se comunica con los participantes para identificar a sus familiares, esos familiares tampoco lo saben y, por lo tanto, no consienten. La investigación cualitativa futura debería sondear a los miembros de la familia de los participantes de la base de datos de genealogía genética para comprender sus percepciones de estos riesgos de privacidad y otros.

A medida que más personas se familiaricen con las vulnerabilidades de los servicios genéticos personales, las opiniones pueden cambiar con respecto a la aceptabilidad del acceso de la policía a los datos que se generan y se comparten con estos servicios. Mientras tanto, sin embargo, las discusiones sobre políticas acerca de si se deben poner límites al acceso deberían al menos tomar en cuenta los diversos propósitos para los cuales se puede buscar el acceso, ya que algunos propósitos pueden ser más aceptables socialmente que otros. Si bien las invasiones percibidas de la privacidad parecen ser tolerables cuando el propósito es atrapar a delincuentes violentos o particularmente depravados, parece que muchos trazarían una línea al buscar sus datos para resolver delitos más comunes. En particular, esta conclusión se extiende a los proveedores de comunicaciones con quienes las personas comparten su información de redes sociales y teléfonos celulares, aunque puede estar en desacuerdo con la reciente decisión de la Corte Suprema de EE. UU. En Carpintero contra nosotros, que sostuvo que las personas tienen una expectativa legítima de privacidad en la información histórica de los teléfonos celulares que prohíbe a la policía acceder a esos datos sin una orden judicial [13]. Sin embargo, en la medida en que el acceso de la policía a los datos genéticos familiares debe depender del propósito de la investigación, el desafío es distinguir aquellas circunstancias criminales que son lo suficientemente graves como para justificar el acceso de aquellas que no lo son [4, 16]. Otra complejidad de la política se refiere a si un tribunal, comisión u otro tercero debe ser responsable de revisar las solicitudes de acceso para garantizar que esas distinciones, una vez realizadas, se respeten [22].

Lejos de ser una anomalía forense, la búsqueda genética pública que condujo al arresto del sospechoso del Asesino de Golden State está rápidamente en camino de convertirse en un procedimiento de rutina. Qué límites, si los hay, poner al acceso de la policía a las bases de datos de genealogía genética deben ser considerados cuidadosamente y pronto, con una sólida contribución del público.


6. ¿Un enrejado o un árbol?

Las imágenes de la evolución humana reciente están dominadas por árboles evolutivos de poblaciones humanas. Las poblaciones humanas se muestran una y otra vez como ramas separadas en un árbol evolutivo, relacionadas con otras poblaciones humanas por divisiones que ocurrieron en momentos específicos en el pasado. Incluso los artículos que documentan el intercambio genético entre poblaciones humanas, como los artículos recientes sobre la mezcla con poblaciones arcaicas (Green, et al., 2010 Reich, et al., 2010), colocan a las poblaciones humanas en un árbol evolutivo con solo flechas débiles que indican aislados eventos de mezcla que violan mínimamente una estructura similar a un árbol (ver Figura 4, adaptada de Reich, et al., 2010). En particular, como es típico de la literatura genética de poblaciones humanas, en la Figura 4 se retrata a los africanos con & # x0201csplit & # x0201d del resto de la humanidad hace mucho tiempo, sin que se haya retratado ni un solo episodio de intercambio genético desde esa antigua & # x0201c población. separación & # x0201d (Reich, et al., 2010, pág. 1058).


Discusión

Las autoridades han tenido dificultades para reprimir el resurgimiento del comercio ilegal de vida silvestre, en parte porque casi toda la información forense ha comenzado solo en el lugar de envío. Se sabía muy poco del origen geográfico del marfil que investigamos en las incautaciones actuales. Los análisis de ADN que realizamos verificaron los orígenes de la sabana (centrada en Zambia) y el elefante de bosque (centrada en Gabón) de todos los productos en estas respectivas incautaciones de marfil. Vincular el origen de los hankos a los colmillos en la incautación de Singapur también podría explicar la ausencia de colmillos pequeños a medianos en la incautación de Singapur y, por lo tanto, el peso atípicamente grande de los colmillos en esta incautación. Los colmillos más pequeños probablemente fueron tallados en hankos, lo que hace que el envío general sea más atractivo para su mercado japonés previsto (EIA 2002), cuyos compradores prefieren colmillos grandes.

Mostrar que todos los productos de marfil incautados en cada serie tenían un origen común sugiere además que ambos sindicatos del crimen estaban apuntando a poblaciones específicas para una explotación intensa, golpeándolas dura y rápidamente para satisfacer las demandas de un envío en particular. Entonces pueden o no trasladarse a otro lugar para el próximo envío. Estos hallazgos contradicen la hipótesis dominante anterior de que los comerciantes utilizaron un plan descentralizado de adquisición de existencias de marfil de manera oportunista a medida que estaban disponibles en África. Los sindicatos luego contrabandearon grandes cantidades de marfil en múltiples envíos a través de un país intermedio de exportación antes del envío al Lejano Oriente. Esta estrategia de reducción de riesgos minimiza el tiempo que el marfil está en posesión del comerciante y aleja al comerciante del país donde se cazaron los elefantes; un cazador furtivo capturado en un país tiene menos probabilidades de identificar a un comerciante en otro país. Estas operaciones parecen haberse repetido muchas veces en determinadas regiones durante varios años. Estos patrones habrían sido casi imposibles de descubrir sin las herramientas de genética forense. Ahora estamos seguros de que algunos de los principales sindicatos de caza furtiva continúan trabajando en una región en particular durante períodos prolongados. Por lo tanto, centrar la aplicación de la ley en regiones identificadas debería proporcionar una estrategia viable. También sabemos que centrar la atención en el país de exportación podría distraer a las autoridades de identificar el país donde en realidad se está cazando furtivamente el marfil.

La escala de operaciones en estos 2 casos es indicativa de sindicatos delictivos sofisticados con experiencia en el comercio de productos básicos, las finanzas y otras disciplinas comerciales (Courable et al. 2003 Wasser et al. 2007 Clark 2008). La redada en la fábrica de talla de marfil de Malawi descubrió documentación detallada que vincula las incautaciones de Singapur y Malawi con una operación de tráfico de marfil que incluyó 19 envíos similares durante los 8 años anteriores, 9 de ellos ocurrieron en los 3 años anteriores e incluyeron las 6,5 toneladas de marfil en la incautación de Singapur (EIA 2002). Si cada uno de estos 19 envíos de esta fábrica contuviera 6 toneladas de marfil, esto representaría más de 110 toneladas de marfil, correspondientes a 17.000 elefantes adultos muertos (según las estimaciones de CITES de 6,6 kg de marfil / elefante, 1,8 colmillos por individuo y peso del colmillo de 3,68 kg).

Las pruebas forenses de las incautaciones de Hong Kong y Camerún también apuntaban a una operación de tráfico masiva y altamente organizada. Los números de serie del contenedor incautado en Hong Kong y los contenedores incautados a su regreso a Camerún se habían cambiado al menos dos veces, lo que sugiere que cada contenedor se había enviado con contrabando 3 o más veces. Eso podría representar 36 toneladas de marfil enviadas en los últimos 2,5 años, de 5500 elefantes adultos cazados furtivamente. Un registro aduanero parcial reveló 12 envíos adicionales de la misma empresa en contenedores similares con el mismo volumen y códigos de tipo y destinos de envío y recepción, lo que potencialmente duplica el tonelaje anterior de marfil de contrabando y elefantes adultos muertos durante este período.

El tamaño de estos dos sindicatos de caza furtiva refleja una tendencia creciente, por la cual los traficantes de vida silvestre se están volviendo mucho más sofisticados, explotando la globalización y la liberalización del comercio internacional legal para llevar su contrabando a los mercados bien pagados de los países industrializados. Las crecientes capas de criminalidad agregadas a medida que se avanza desde el extremo de la oferta sugieren que debería ser más factible y económico localizar y controlar este tráfico en los países de origen, según lo determinado por los análisis de ADN. Lo mismo ocurre con el tráfico de otras especies silvestres, todos los cuales están experimentando un crecimiento sin precedentes.


Especies en peligro crítico reproducidas con éxito utilizando esperma congelado

Los hurones de patas negras, una especie en peligro crítico de extinción nativa de América del Norte, han renovado la esperanza de supervivencia futura gracias a los esfuerzos exitosos de una coalición de conservacionistas, incluidos científicos del Lincoln Park Zoo, para reproducir descendientes genéticamente importantes utilizando semen congelado de un hurón que ha Ha estado muerto durante aproximadamente 20 años. El padre, "Scarface", como lo llama cariñosamente el equipo, fue uno de los últimos 18 hurones de patas negras que existieron en el mundo en la década de 1980. Recientemente nacieron ocho kits, incluida la descendencia de Scarface, lo que aumentó significativamente la diversidad genética de esta población en peligro de extinción que un equipo dedicado está trabajando para recuperar en la naturaleza.

Su trabajo, publicado el 13 de agosto en la revista Conservación de animales "Recuperación de la diversidad genética utilizando espermatozoides criopreservados a largo plazo e inseminación artificial en el hurón de patas negras en peligro de extinción".

Los socios que trabajan para salvar a los hurones de patas negras de la extinción y recuperar una población sana de regreso a la naturaleza incluyen el zoológico de Lincoln Park, el Instituto Smithsonian de Biología de Conservación (SCBI), el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU., El Jardín Zoológico de Louisville, el Zoológico de Cheyenne Mountain, el Zoológico de Phoenix y el zoológico de Toronto.

"Nuestro estudio es el primero en proporcionar evidencia empírica de que la inseminación artificial con espermatozoides almacenados durante mucho tiempo no solo es posible sino también beneficiosa para la diversidad genética de una especie en peligro de extinción", dijo David Wildt, autor principal, científico principal y director del Centro para Supervivencia de especies en SCBI. "Lo que hemos hecho aquí con el hurón de patas negras es un excelente ejemplo de cómo la conservación del esperma puede beneficiar a los programas de recuperación de especies".

El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. Desarrolló y supervisó el Programa de recuperación del hurón de patas negras. El Plan de Supervivencia de Especies de la Asociación de Zoológicos y Acuarios gestiona el programa de cría de hurones de patas negras en instalaciones ex situ, cuya población reproductora está compuesta por aproximadamente 300 animales.

"La supervivencia de toda la especie depende de un manejo exitoso en cautiverio para garantizar una genética saludable durante los próximos 100 años y producir individuos para el programa de reintroducción", explicó Rachel Santymire, PhD, consejera de reproducción del hurón de patas negras, directora del Centro Davee de Endocrinología y Epidemiología en el zoológico de Lincoln Park. "Para equilibrar estas demandas en el programa de cría, tenemos que asegurarnos de que cada hurón individual transmita sus genes a la siguiente generación".

Durante los últimos años, el equipo ha estado desarrollando tecnología de reproducción asistida como la inseminación artificial y la criopreservación de semen. Para este estudio, todos los machos fueron manejados en SCBI o en el Centro Nacional de Conservación de Hurones de Patas Negras de USFWS. Los científicos recolectaron muestras de semen de hurones adultos de patas negras que tenían entre uno y seis años de edad. Todas las hembras fueron tratadas en SCBI.

Inicialmente, los científicos usaron semen fresco para inseminar artificialmente a las hembras que no se aparearon naturalmente con los machos, lo que resultó en 135 kits. Con solo unos pocos fundadores para reconstruir una especie completa, los primeros administradores del programa de recuperación del hurón de patas negras sabían que la diversidad genética se perdería. La pérdida de la variación genética puede provocar un aumento de la malformación de los espermatozoides y un menor éxito del embarazo con el tiempo. Los investigadores, dirigidos por Santymire, recolectaron y preservaron rutinariamente semen de hurón de patas negras para su uso posterior como parte de los procedimientos operativos estándar.

SCBI desarrolló una exitosa técnica de inseminación artificial laparoscópica para hurones de patas negras. Las hembras son ovuladores inducidos, lo que significa que el apareamiento en sí hace que el ovario libere sus huevos. Los investigadores del SCBI desarrollaron un tratamiento hormonal que provoca la ovulación de forma artificial. Luego, los científicos depositaron el esperma fresco o congelado-descongelado del macho directamente en el útero de la hembra. El personal de cuidado de animales monitoreó de cerca a las hembras potencialmente embarazadas tomando medidas de peso y monitoreo remoto de las cajas nido a través de cámaras de circuito cerrado.

Durante la temporada de reproducción de 2008, los científicos de SCBI utilizaron muestras de semen de cuatro donantes machos de hurones de patas negras que habían estado congelados durante 10 años. La asesora de población del hurón de patas negras, Colleen Lynch, del zoológico y jardín Riverbanks, llevó a cabo un análisis genético de la población para seleccionar parejas de donantes de esperma fallecidos con hembras vivas basándose en varias métricas genéticas, incluido el parentesco medio de los padres y los coeficientes de consanguinidad de la descendencia potencial para maximizar el beneficio genético de emparejamientos exitosos. En los años siguientes, los IA posteriores incorporaron semen que había sido criopreservado hasta 20 años, lo que también resultó en embarazos exitosos.

"Nuestros hallazgos muestran lo importante que es almacenar esperma y otros biomateriales de especies animales raras y en peligro de extinción a lo largo del tiempo", dijo Paul Marinari, curador principal del Instituto Smithsonian de Biología de la Conservación. "Estas 'instantáneas' de la biodiversidad podrían ser invaluables para los esfuerzos futuros de conservación de animales, por lo que debemos hacer todo lo posible para recolectar, almacenar y estudiar estos materiales ahora".

Contacto con los medios: Sharon Dewar Annalisa Meyer
Zoológico de Lincoln Park SCBI
(312)742-2246 (202) 633-3081
[email protected] [email protected]

Lincoln Park Zoo, un hito histórico de Chicago fundado en 1868, se dedica a conectar a las personas con la naturaleza proporcionando una experiencia de vida salvaje gratuita y orientada a la familia. Líder en ciencias de la conservación tanto a nivel mundial como local, el zoológico ejemplifica el cuidado de los animales y el alcance educativo de la más alta calidad. El zoológico sin fines de lucro, administrado por The Lincoln Park Zoological Society, es una organización respaldada por miembros y uno de los únicos zoológicos gratuitos y privados del país. Para obtener más información, llame al 312-742-2000 o visite http: // www. lpzoo. org.

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Las proteínas del homeodominio constituyen una clase especial de proteínas hélice-vuelta-hélice

Poco después de que se descubrieran las primeras proteínas reguladoras de genes en bacterias, los análisis genéticos en la mosca de la fruta Drosophila condujo a la caracterización de una clase importante de genes, el genes selectores homeóticos, que juegan un papel fundamental en la orquestación del desarrollo de las moscas. Como se discutió en el Capítulo 21, desde entonces también han demostrado tener un papel fundamental en el desarrollo de animales superiores. Las mutaciones en estos genes hacen que una parte del cuerpo de la mosca se convierta en otra, lo que demuestra que las proteínas que codifican controlan las decisiones críticas del desarrollo.

Cuando se determinaron las secuencias de nucleótidos de varios genes selectores homeóticos a principios de la década de 1980, se demostró que cada uno de ellos contenía un tramo casi idéntico de 60 aminoácidos que define esta clase de proteínas y se denomina homeodominio. Cuando se determinó la estructura tridimensional del homeodominio, se observó que contenía un motivo hélice-vuelta-hélice relacionado con el de las proteínas reguladoras de genes bacterianos, proporcionando una de las primeras indicaciones de que los principios de regulación génica establecidos en bacterias son relevante para organismos superiores también. Se han descubierto más de 60 proteínas homeodominio en Drosophila solo, y se han identificado proteínas homeodominio en prácticamente todos los organismos eucarióticos que se han estudiado, desde levaduras hasta plantas y humanos.

La estructura de un homeodominio unido a su secuencia de ADN específica se muestra en la Figura 7-16. Mientras que el motivo hélice-vuelta-hélice de las proteínas reguladoras de genes bacterianos a menudo está incrustado en diferentes contextos estructurales, el motivo hélice-vuelta-hélice de los homeodominios siempre está rodeado por la misma estructura (que forma el resto del homeodominio), lo que sugiere que el El motivo siempre se presenta al ADN de la misma manera. De hecho, los estudios estructurales han demostrado que una proteína homeodominio de levadura y una Drosophila Las proteínas del homeodominio tienen conformaciones muy similares y reconocen el ADN casi exactamente de la misma manera, aunque son idénticas en sólo 17 de las 60 posiciones de aminoácidos (ver Figura 3-15).

Figura 7-16

Un homeodominio unido a su secuencia de ADN específica. Se muestran dos vistas diferentes de la misma estructura. (A) El homeodominio se pliega en tres hélices & # x003b1, que están empaquetadas muy juntas por interacciones hidrofóbicas. La parte que contiene hélice (más.)


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