Los recursos genéticos animales para la alimentación y la agricultura ( RGA ), también conocidos como recursos genéticos de animales de granja o biodiversidad ganadera , son recursos genéticos (es decir, material genético de valor real o potencial) de especies de aves y mamíferos , que se utilizan con fines alimentarios y agrícolas. Los RGA son un subconjunto y un elemento específico de la biodiversidad agrícola .
Los recursos genéticos animales pueden estar contenidos en poblaciones vivas o en materiales genéticos conservados, como semen o embriones crioconservados . La diversidad de los recursos genéticos animales incluye la diversidad a nivel de especie , raza y dentro de la raza. Actualmente se conocen 8.800 razas diferentes de aves y mamíferos dentro de 38 especies utilizadas para la alimentación y la agricultura. [1] Las principales especies animales utilizadas para la producción alimentaria y agrícola son el ganado vacuno , las ovejas , las cabras , los pollos y los cerdos . En el mundo ganadero, a estas especies se las suele denominar "los cinco grandes". Algunas especies menos utilizadas incluyen el dromedario , el burro , el camello bactriano , el búfalo , el conejillo de indias , el caballo , el conejo , el yak , el ganso , el pato , el avestruz , la perdiz , el faisán , la paloma y el pavo .
La historia de los recursos genéticos animales comienza hace unos 12.000 a 14.000 años. [2] La domesticación de las principales especies de cultivos y ganado en el período neolítico temprano cambió nuestra evolución y estilos de vida humanos. Esta capacidad de controlar la producción de alimentos condujo a importantes cambios demográficos, tecnológicos, políticos y militares. Consecutivamente, miles de años de selección natural y humana, deriva genética , endogamia y cruzamiento han contribuido a la diversificación de los recursos genéticos animales y han aumentado la variedad de entornos y sistemas de producción en los que se lleva a cabo la cría de ganado. Relativamente pocas especies han sido domesticadas; de las 148 especies no carnívoras del mundo que pesan más de 45 kg, solo 15 han sido domesticadas con éxito. La proporción de aves domesticadas utilizadas para la alimentación y la agricultura es incluso menor: 10 de cada 10.000. [3] La razón por la que estos números son tan bajos es porque es raro encontrar especies con todos los rasgos conductuales y fisiológicos necesarios para la domesticación. Estos rasgos incluyen la falta de agresión hacia los humanos, un fuerte instinto gregario, una jerarquía de dominancia de "seguir al líder", una tendencia a no entrar en pánico cuando se les molesta, una dieta que puede ser fácilmente suministrada por los humanos (herbívoros), una tasa de crecimiento rápida, intervalos relativamente cortos entre nacimientos y camadas de gran tamaño. [4]
Además de su domesticación inicial, la dispersión y migración de estas especies domesticadas ha tenido un impacto igualmente importante en la conformación de la composición de la diversidad del ganado. El proceso de migración probablemente varió entre regiones, pero sin duda implicó el movimiento de poblaciones humanas e intercambios culturales entre poblaciones. Para poder mirar atrás y determinar dónde se produjo la domesticación del ganado, la información osteométrica de los yacimientos arqueológicos y los estudios de ADN del ganado antiguo son herramientas útiles. [5]
Otros factores como las mutaciones , la deriva genética y la selección natural y artificial también han desempeñado un papel en la conformación de la diversidad de las poblaciones de ganado. A medida que las poblaciones animales migraban lejos de sus sitios originales de domesticación, se formaron subpoblaciones a través del aislamiento geográfico y genético . El cruzamiento dentro de estas subpoblaciones entre individuos que prosperaron en las condiciones ambientales locales predominantes (y por lo tanto eran más capaces de reproducirse) contribuyó a la formación de grupos distintos de animales, conocidos como razas . Este aislamiento de subpoblaciones permitió el aumento simultáneo de la diversificación entre estas subpoblaciones y el aumento de la uniformidad dentro de ellas. La intervención humana a través de la selección artificial de animales con características deseables aumentó aún más la diferenciación y la uniformidad dentro de las razas. Los ejemplos de rasgos que han sido seleccionados deliberadamente por los humanos incluyen la tasa de crecimiento, la producción de leche o huevos, el color del pelaje, la calidad de la carne y la edad de madurez, entre muchos otros. El proceso de selección artificial ha sido la principal razón de las mejoras en la producción de las razas comerciales, mientras que la adaptación del ganado autóctono a entornos diversos y desafiantes (selección natural) ha sido el principal factor de su supervivencia continua y su valor productivo. En general, la selección, ya sea natural o artificial, generalmente da como resultado una variación genética reducida. [6]
En los últimos 250 años, los mayores cambios en la diversidad del ganado y la creación de razas formales se han producido principalmente debido a los cambios que comenzaron en Inglaterra a finales del siglo XVIII. Estos cambios han incluido el desarrollo de un registro sistemático del pedigrí y el rendimiento y la aplicación de objetivos de cría específicos. Esto llevó a la fijación de rasgos específicos de la raza y a un aumento de la productividad. Algunas razas se cruzaron como poblaciones distintas y aisladas, mientras que muchas razas siguieron interactuando entre sí como resultado del cruzamiento intencional o la introgresión no intencionada . Antes de finales del siglo XIX, varias razas habían sido absorbidas por otras poblaciones. [7] En el siglo XIX, los ferrocarriles y los barcos de vapor aumentaron el transporte de ganado a larga distancia. Después de la Segunda Guerra Mundial, la inseminación artificial se volvió común en la cría de ganado vacuno y porcino. Como resultado de estos avances, un número limitado de razas comerciales transfronterizas , como la vaca Holstein y el cerdo Large White , se han generalizado y hoy en día dominan cada vez más la producción ganadera a nivel mundial. [6] Por lo tanto, comprender los orígenes y la historia de la distribución del ganado es fundamental para mantener su utilización actual y su conservación a largo plazo como recursos.
La gran cantidad de razas de ganado y la diversidad genética que existe entre ellas hacen que los recursos genéticos animales tengan un valor sustancial para la sociedad. Las diferentes razas proporcionan una amplia gama de productos y servicios animales para el beneficio de la humanidad. La diversidad de los recursos genéticos animales permite que el ganado se críe con éxito en una amplia gama de entornos diferentes y sustenta el suministro de una variedad de productos y servicios diferentes: desde carne , leche y huevos hasta combustible , estiércol y fuerza de tracción .
La diversidad también permite la flexibilidad para cambiar los objetivos de crianza si es necesario y enfatizar rasgos alternativos en respuesta a cambios en los mercados u otras condiciones. Por ejemplo, la vaca Holstein Friesian, que se utiliza ampliamente para la producción de leche entera. Los cambios en la disponibilidad de alimentos con cereales o la demanda de leche con bajo contenido de sólidos pueden reducir la ventaja de criar vacas Holstein. [ cita requerida ]
Distintas razas producen lana , pelos y cuero específicos para prendas de vestir, alfombras y muebles, y a menudo son la base de las prendas tradicionales. [ cita requerida ]
Las razas locales que se han desarrollado en una determinada comunidad suelen tener un enorme significado cultural para ella. El ganado suele ser una fuente de riqueza y es fundamental para su mantenimiento. Aparece con frecuencia en el arte y suele desempeñar un papel fundamental en las costumbres tradicionales, como las ceremonias religiosas, los eventos deportivos y las bodas. Los servicios ecosistémicos culturales también crean importantes oportunidades económicas en ámbitos como el turismo (incluidas, en el contexto de la alimentación y la agricultura, las vacaciones en granjas y las visitas a zonas con paisajes agrícolas o forestales históricos o pintorescos) y la caza recreativa. [ cita requerida ]
Las razas que se han desarrollado principalmente a través de la selección natural han evolucionado de manera efectiva con sus entornos y generalmente brindan servicios ecosistémicos , como la gestión del paisaje, el control de la vegetación y la promoción de la biodiversidad, que son fundamentales para mantener esos paisajes. [8] Por ejemplo, las ovejas de Engadina , que estaban cerca de extinguirse en la década de 1980, hoy ayudan a preservar pastizales centenarios en los Alpes al comer arbustos invasores . [9] El ganado de pastoreo también ayuda a secuestrar carbono al eliminar material vegetal y alentar el rebrote y, por lo tanto, el movimiento del carbono del aire a la materia orgánica del suelo . [10]
Una mayor diversidad de ganado permite a los seres humanos estar mejor preparados para afrontar los retos futuros, como el cambio climático . Tener acceso a una variedad de rasgos diversos del ganado puede permitir una mayor capacidad para hacer frente a climas rigurosos y enfermedades emergentes. Los animales con capacidades adaptativas únicas, como la resistencia o tolerancia a enfermedades y plagas, o la capacidad de prosperar con alimentos deficientes y hacer frente a climas secos o cálidos, pueden ayudar a los seres humanos a ser más resilientes a los cambios en el clima. Dentro de las razas, una mayor diversidad genética permite una selección continua para mejorar un rasgo determinado, como la resistencia a las enfermedades.
"Desde una perspectiva económica formal, los recursos zoogenéticos pueden tener distintos tipos de valor para la conservación. Estos valores pueden clasificarse de la siguiente manera:
Aumentar el valor de uso directo contribuirá a la sostenibilidad económica de una raza y, por lo tanto, al potencial de actividades de conservación exitosas”. [11] [12]
El ganado Pantaneiro de Brasil es sólo un ejemplo de muchos que están en riesgo de extinción. [13] A pesar de la importancia de los recursos genéticos animales, su diversidad ha ido disminuyendo continuamente con el tiempo. [14]
"Factores como causas de la erosión genética:
Una de las mayores amenazas a la diversidad del ganado es la presión que ejercen los sistemas de producción comercial a gran escala para mantener sólo razas de alto rendimiento. [16] Estudios moleculares recientes han revelado que la diversidad de las poblaciones de ganado autóctono de la actualidad supera ampliamente la que se encuentra en sus contrapartes comerciales. [6]
Se están estudiando los efectos del cambio climático sobre el ganado. Los cambios en el clima afectarán al ganado y a la producción de alimentos de muchas maneras. [17] [18] En África, se prevé que las distintas regiones experimenten diferentes cambios en los patrones climáticos. Por ejemplo, se prevé que en algunas partes de Madagascar y Mozambique la temporada de lluvias sea más seca que la media, mientras que en algunas partes del norte de África central se prevé una temporada más húmeda entre diciembre y enero. [19]
Algunas de las principales amenazas de enfermedades que enfrenta actualmente el ganado incluyen la peste bovina , la fiebre aftosa y la peste de los pequeños rumiantes (PPR), también conocida como peste ovina y caprina.
La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) ha tomado la iniciativa y ha publicado dos evaluaciones mundiales de la biodiversidad ganadera : El estado de los recursos zoogenéticos mundiales para la alimentación y la agricultura (2007) y El segundo informe sobre el estado de los recursos zoogenéticos mundiales para la alimentación y la agricultura (2015). [ cita requerida ]
Aunque actualmente existen muchas especies y razas de animales para la producción agrícola y alimentaria, todavía queda mucho por hacer para clasificar su riesgo de extinción: en 2014, el 17% de las razas de animales de granja del mundo estaban en riesgo de extinción y el 58% se encontraba en estado de riesgo desconocido, lo que significa que el problema puede estar subestimado. El conjunto de recursos genéticos animales del mundo también se está reduciendo actualmente, con una pérdida rápida e incontrolada de razas y, con ello, de sus genes, a menudo no caracterizados. Casi 100 razas de ganado se han extinguido entre 2000 y 2014. [20] Con la pérdida de estas razas viene la pérdida de sus rasgos adaptativos únicos, que a menudo están bajo el control de muchos genes diferentes y de interacciones complejas entre el genotipo y el medio ambiente. [21] Para proteger estos rasgos únicos y la diversidad que permiten, deben realizarse esfuerzos globales de colaboración para la caracterización y gestión de estos recursos genéticos. A diferencia de las plantas, que pueden conservarse fácilmente en bancos de semillas, una gran parte de la diversidad genética del ganado depende de las poblaciones vivas y de sus interacciones con el medio ambiente. [ cita requerida ]
Se están logrando avances en la caracterización y gestión de los recursos genéticos animales para la alimentación y la agricultura. Los recientes avances en genética molecular han proporcionado datos sobre la historia y el estado actual de los recursos genéticos animales. Se están utilizando marcadores genéticos y estudios moleculares para caracterizar la diversidad del ganado y reconstruir los eventos que han dado forma a los patrones actuales de diversidad, incluida la ascendencia, las migraciones prehistóricas e históricas, la mezcla y el aislamiento genético . [22] La exploración del pasado es esencial para comprender las tendencias y caracterizar mejor el estado actual de los recursos genéticos animales. En 2009, seis años después de la finalización del proyecto del genoma humano, el ganado se convirtió en una de las primeras especies de ganado en tener un genoma completamente mapeado. [23]
Algunas conclusiones generales de estudios moleculares recientes muestran que las razas individuales difieren sólo en un 40% en su composición molecular genética total; las especies difieren en alrededor del 80% de su material genético. Además, las razas con rasgos bien definidos y apreciados tienden a ser endogámicas y tienen una baja diversidad genética, mientras que las poblaciones locales no descriptivas tienden a tener una alta diversidad genética molecular. [24]
La caracterización de los recursos genéticos animales es un requisito previo para su gestión. Los avances en genética molecular nos han proporcionado herramientas para comprender mejor el origen y la diversidad del ganado. Existen muchas tecnologías capaces de determinar perfiles genéticos, incluida la secuenciación del genoma completo , la secuenciación shotgun , la secuenciación de ARN y el análisis de microarrays de ADN . Estas técnicas nos permiten mapear genomas y luego analizar sus implicaciones a través de la bioinformática y el análisis estadístico. Los estudios de genética molecular, especialmente los estudios de asociación de todo el genoma y la secuenciación del genoma completo, permiten vincular los rasgos adaptativos a regiones genómicas, genes o incluso mutaciones. Por ejemplo, el tamaño de los cuernos, la calidad de la carne, la marcha y el crecimiento prenatal en el ganado tienen genes únicos que se han encontrado responsables de estos rasgos fenotípicos. [25]
Las regiones específicas del ADN, como los loci de rasgos cuantitativos (QTL) , incluyen genes que afectan a los rasgos observables y, por lo tanto, tienen asociaciones estadísticamente detectables con esos rasgos. Sin embargo, los polimorfismos del ADN que no están vinculados a rasgos específicos ahora se utilizan más comúnmente como marcadores para estudios de diversidad genética. Se pueden obtener diferentes niveles de información sobre la diversidad genética a partir de diferentes tipos de marcadores genéticos. Por ejemplo, los polimorfismos autosómicos se utilizan para estimaciones de diversidad de poblaciones, estimación de relaciones genéticas y mezcla genética de poblaciones , mientras que los polimorfismos del ADN mitocondrial se utilizan para detectar regiones geográficas de domesticación, [26] reconstruyendo rutas de migración y el número de fundadoras femeninas. [27] Sacar tales inferencias es posible porque las secuencias del ADN mitocondrial se transfieren solo a través de los óvulos de la hembra. [ cita requerida ]
Algunas conclusiones generales de estudios moleculares recientes muestran que las razas individuales dentro de las especies muestran una variación de sólo alrededor del 1% del genoma, mientras que la variación del material genético entre especies es de alrededor del 80%. Además, las razas con rasgos bien definidos y apreciados tienden a ser endogámicas y tienen una baja diversidad genética, mientras que las poblaciones locales no descriptivas tienden a tener una alta diversidad genética molecular. [28]
Existen muchas formas de cría de ganado, cada una con sus pros y sus contras en lo que respecta al mantenimiento de la diversidad genética. Los sistemas varían desde los completamente controlados por el hombre hasta los salvajes. Se diferencian en cuanto al manejo de los animales, el trato que reciben, el impacto ambiental y la infraestructura del mercado. [ cita requerida ]
En el caso de algunas razas, las oportunidades de uso sostenible son limitadas. Para garantizar que no se pierda su diversidad genética crítica, se requieren programas de conservación. Se pueden aplicar varios enfoques de conservación, incluida la conservación in situ con poblaciones de animales vivos y la conservación ex situ o crioconservación, que implica la congelación de material genético. En muchos casos, ambos enfoques se utilizan de manera complementaria. Para establecer y fortalecer estos programas, se deben realizar más investigaciones sobre métodos y tecnologías, especialmente para las especies de ganado menos comunes, y se requiere una mayor inversión financiera. [ cita requerida ]
En la actualidad, muchos países están aplicando programas de conservación de sus recursos genéticos animales, al menos para algunas especies y razas. Los programas de conservación in situ son el enfoque más utilizado. [1]
La gestión de las cuestiones relativas a los recursos zoogenéticos a nivel mundial está a cargo de la Comisión de Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura (CRGAA), un órgano de la FAO. En mayo de 1997, la CRGAA estableció un Grupo de Trabajo Técnico Intergubernamental sobre Recursos Zoogenéticos para la Alimentación y la Agricultura (GTIA-RGA). [31] Los objetivos del GTIA-RGA son examinar la situación y las cuestiones relacionadas con la agrobiodiversidad de los recursos zoogenéticos para la alimentación y la agricultura. Con este conocimiento, puede hacer recomendaciones y asesorar a la Comisión sobre estos asuntos, y considerar el progreso resultante de las intervenciones propuestas. [32] Este grupo trabajó con muchos socios y países para producir el Primer Informe sobre el Estado de los Recursos Zoogenéticos, que sirvió de base para crear el Plan de Acción Mundial sobre los Recursos Zoogenéticos (PAM). En 2007, el PAM fue adoptado por 109 países como el primer marco internacional acordado para la gestión de la biodiversidad ganadera. [33] La implementación del PAM es supervisada, monitoreada y evaluada por la CRGAA. El financiamiento para este programa proviene de una amplia gama de actores, bajo los lineamientos de la Estrategia de Financiamiento para la Implementación del Plan de Acción Mundial sobre los Recursos Zoogenéticos . [34]
El acceso y la distribución de beneficios de los recursos zoogenéticos están regulados actualmente por el Protocolo de Nagoya sobre acceso y distribución de beneficios, que es un acuerdo del Convenio sobre la Diversidad Biológica de 1992. El Protocolo de Nagoya entró en vigor el 12 de octubre de 2014 y tiene por objeto proporcionar un marco jurídico para la distribución justa y equitativa de los beneficios derivados de la utilización de todos los recursos genéticos, incluidos los recursos zoogenéticos para la alimentación y la agricultura. [35] Este protocolo puede tener efectos tanto positivos como negativos en el intercambio de recursos zoogenéticos entre los países signatarios.
En el marco de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, los recursos zoogenéticos se abordan en el marco de la meta 2.5: “De aquí a 2020, mantener la diversidad genética de las semillas, las plantas cultivadas y los animales de granja y domésticos y sus especies silvestres conexas, incluso mediante bancos de semillas y plantas adecuadamente gestionados y diversificados a nivel nacional, regional e internacional, y promover el acceso a los beneficios que se deriven de la utilización de los recursos genéticos y los conocimientos tradicionales asociados y su distribución justa y equitativa, según lo convenido internacionalmente”. [36]
El cual se monitorea mediante los siguientes indicadores:
"2.5.1: Número de recursos genéticos vegetales y animales para la alimentación y la agricultura protegidos en instalaciones de conservación a mediano o largo plazo.
2.5.2: Proporción de razas locales clasificadas como en riesgo, no en riesgo o con nivel desconocido de riesgo de extinción”. [37]
Aunque las políticas pueden tener algunas consecuencias negativas, no dejan de ser importantes. La falta de políticas adecuadas puede dar lugar a una capacidad insuficiente para gestionar los recursos zoogenéticos, lo que a su vez puede provocar una pérdida de diversidad genética y la marginación de partes interesadas, como los pastores , que son actores valiosos en el mantenimiento de la diversidad ganadera.
Un ejemplo de ello es la necesidad de establecer políticas que ayuden a regular la propiedad de los recursos genéticos y a controlar su utilización. La patentabilidad de los recursos genéticos es un enfoque que se ha aplicado. La patentabilidad de los recursos genéticos animales alcanzó su apogeo a finales de los años 1990, cuando se centró en las etiquetas de secuencia expresada (EST) y los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) asociados a rasgos económicamente importantes. Los SNP son importantes en la cría asistida por marcadores para la identificación de rasgos como la calidad de la carne o la leche. Al mismo tiempo, también aumentó la actividad de patentamiento de ganado transgénico. Sin embargo, el trabajo sobre patentes y caracterización de los recursos genéticos animales disminuyó drásticamente a partir de 2001, debido a una combinación de factores que incluyen un enfoque cada vez más restrictivo de la patentabilidad de las secuencias de ADN por parte de las oficinas de patentes y la falta de mercados para los productos alimenticios derivados de animales transgénicos. [38] Las tendencias en la actividad derivadas de los proyectos de secuenciación del genoma merecen una atención cuidadosa con respecto a sus implicaciones (positivas o negativas) para la gestión de los recursos genéticos animales.
Están surgiendo cuestiones cada vez más complejas que exigen un equilibrio entre los intereses de muchas partes interesadas. En una época de cambios rápidos y sin regulación, el ganado y sus productos deben utilizarse de manera sostenible, desarrollarse y, en última instancia, conservarse. La planificación nacional debe integrar "los asuntos de consumo, los asuntos de salud humana y la gestión de las nuevas biotecnologías, así como la planificación física y espacial de la producción animal en el contexto de la expansión urbana y las áreas protegidas". [33]
Existen numerosas bases de datos en línea sobre políticas, leyes nacionales, tratados y reglamentos sobre alimentación, agricultura y recursos naturales renovables, incluidos los recursos zoogenéticos. FAOLEX es una de las mayores bases de datos en línea y está gestionada por la FAO.
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