Comprensione del termine pool genetico nella scienza evolutiva

Nella scienza evolutiva, il termine pool genico si riferisce alla raccolta di tutti i geni disponibili che possono essere trasmessi dai genitori alla prole nella popolazione di una singola specie. Maggiore è la diversità in quella popolazione, maggiore è il pool genico. Il pool genico determina quali fenotipi (caratteristiche visibili) sono presenti nella popolazione in un dato momento.

Come cambiano le piscine genetiche

Il pool genico può cambiare all'interno di un'area geografica a causa della migrazione di individui all'interno o all'esterno di una popolazione. Se gli individui che detengono tratti unici della popolazione emigrano, il pool genetico si riduce in quella popolazione e i tratti non sono più disponibili per essere trasmessi alla prole. D'altra parte, se nuovi individui che possiedono nuovi tratti unici immigrano nella popolazione, aumentano il patrimonio genetico. Poiché questi nuovi individui si incrociano con individui già presenti, viene introdotto un nuovo tipo di diversità all'interno della popolazione. 

La dimensione del pool genico influenza direttamente la traiettoria evolutiva di quella popolazione. La teoria dell'evoluzione afferma che la selezione naturale agisce su una popolazione per favorire i tratti desiderabili per quell'ambiente mentre contemporaneamente elimina le caratteristiche sfavorevoli. Mentre la selezione naturale funziona su una popolazione, il pool genico cambia. Gli adattamenti favorevoli diventano più abbondanti all'interno del pool genico e i tratti meno desiderabili diventano meno prevalenti o possono addirittura scomparire del tutto dal pool genico.

Le popolazioni con pool genici più grandi hanno maggiori probabilità di sopravvivere man mano che l'ambiente locale cambia rispetto a quelle con pool genici più piccoli. Ciò è dovuto al fatto che le popolazioni più grandi con una maggiore diversità hanno una gamma più ampia di caratteristiche, il che dà loro un vantaggio quando l'ambiente cambia e richiede nuovi adattamenti. Un pool genico più piccolo e più omogeneo mette la popolazione a rischio di estinzione se ci sono pochi o nessun individuo con la diversità genetica richiesta per sopravvivere al cambiamento. Più diversificata è la popolazione, maggiori sono le possibilità di sopravvivere ai grandi cambiamenti ambientali. 

Esempi di piscine genetiche in evoluzione

Nelle popolazioni di batteri, gli individui resistenti agli antibiotici hanno maggiori probabilità di sopravvivere a qualsiasi tipo di intervento medico e di vivere abbastanza a lungo da riprodursi. Nel tempo (piuttosto rapidamente nel caso di specie in rapida riproduzione come i batteri), il pool genetico cambia per includere solo batteri resistenti agli antibiotici. In questo modo vengono creati nuovi ceppi di batteri virulenti. 

Molte piante considerate erbacce da agricoltori e giardinieri sono così tenaci perché hanno un ampio patrimonio genetico che consente loro di adattarsi a una varietà di condizioni ambientali. Gli ibridi specializzati, d'altra parte, spesso richiedono condizioni molto specifiche, persino perfette, perché sono stati allevati per avere un pool genetico molto stretto che favorisce determinate caratteristiche, come splendidi fiori o frutti grandi. Geneticamente parlando, si potrebbe dire che i denti di leone sono superiori alle rose ibride, almeno quando si tratta delle dimensioni dei loro pool genetici.

I registri fossili mostrano che una specie di orso in Europa cambiò taglia durante le ere glaciali successive, con l'orso più grande che dominava nei periodi in cui le calotte di ghiaccio coprivano il territorio e gli orsi più piccoli che dominavano quando le calotte glaciali si ritiravano. Ciò suggerisce che la specie godeva di un ampio patrimonio genetico che includeva geni sia per grandi che per piccoli individui. Senza questa diversità, la specie potrebbe essersi estinta ad un certo punto durante i cicli dell'era glaciale.