La pollution dans l'environnement comprend l'augmentation du carbone et d'autres produits chimiques dans l'air, le ruissellement des nutriments agricoles, les produits pharmaceutiques déchets dans les systèmes aquatiques, fuites des décharges, réservoirs d'excréments humains, déchets dans les systèmes terrestres et aquatiques et tout ce qui entre. Bien qu'il soit facile de voir l'effet des déchets sur les grands animaux, les effets potentiellement dommageables sur la génétique sont en grande partie non identifiés. De plus, avec l'avènement des plantes et des animaux génétiquement modifiés, la pollution génétique par des organismes modifiés dans les populations naturelles est une préoccupation émergente.
Diversité génétique et mutations
Il a été démontré que les polluants chimiques qui pénètrent dans les systèmes des animaux provoquent des changements directs dans la diversité génétique. Par exemple, une étude a révélé une exposition à des métaux lourds provenant de fonderies en Finlande et en Russie ainsi qu'à des isotopes radioactifs provenant d'une usine de traitement nucléaire. plante en Russie pour provoquer une augmentation de la diversité génétique des populations sauvages de mésange charbonnière et une diminution opposée des populations de pie moucherolle. La pollution atmosphérique provenant des aciéries de Hamilton, en Ontario, a été associée à une augmentation du taux de mutations génétiques chez la progéniture des goélands et des souris. Ces résultats ne sont pas localisés. Des études similaires après l'accident nucléaire de Tchernobyl ont signalé une augmentation des taux de mutation dans les populations d'oiseaux et de rongeurs. Les métaux lourds ont été liés à des dommages à l'ADN dans les populations d'oiseaux et de mammifères, qui ont montré un nombre élevé de mutations génétiques dans les zones industrielles. Il n'y a eu aucune trace de changements physiques, comportementaux ou de taux de survie chez ces espèces; mais les effets ont été localisés à seulement quelques générations.
Asymétrie
La pollution de l'environnement provoque un certain nombre de problèmes physiques chez les animaux, notamment des taux accrus de maladies, telles que le cancer, et des niveaux d'hormones et de reproduction altérés; bien que ceux-ci n'aient pas été liés à un changement génétique. Depuis la fin des années 1980, la symétrie corporelle est utilisée comme indicateur de la régularité génétique et développementale. L'asymétrie est un changement physique qui signale une anomalie génétique. Chez la truite, les souris et les oiseaux, la pollution de l'environnement entraîne une asymétrie, sous la forme de traits physiques agrandis d'un côté du corps. L'asymétrie se produit dans toutes les parties du corps, mais plus encore dans des traits comme les ornements qui sont utilisés pour attirer les partenaires. Chez les hirondelles et les diamants mandarins, les oiseaux aux ornements asymétriques se reproduisent moins et leur progéniture a des taux de survie plus faibles. Dans les traits qui n'affectent pas la reproduction, comme la taille du pied chez les écureuils et les souris et la taille des nageoires chez la truite, l'asymétrie entraîne une sensibilité accrue aux prédateurs et une diminution de la survie. Génétiquement, l'asymétrie suggère également une diminution de la diversité génétique conduisant à l'incapacité de répondre de manière appropriée au stress.
Pollution génétique
La pollution génétique se produit lorsque les populations sauvages se mélangent ou sont affectées par des organismes génétiquement modifiés. Pour les cultures, les populations sauvages s'éteignent lorsqu'elles sont supplantées par celles qui ont été modifiées pour résister aux produits chimiques et à la consommation par les insectes. Les espèces d'insectes disparaissent également localement et présentent des taux de mutation plus élevés lorsqu'elles se nourrissent de cultures génétiquement modifiées pour produire des insecticides. Cela suggère que des mutations et une survie altérée peuvent se produire chez d'autres herbivores plus grands. Les bactéries vivant sur des cultures génétiquement modifiées en Inde ont montré une résistance accrue aux antibiotiques, dont l'un est couramment utilisé pour traiter la tuberculose dans la région. À mesure que la résistance bactérienne augmente, cela pourrait entraîner une augmentation de la propagation de la maladie dans la population humaine. La pollution génétique peut également se produire par l'accouplement d'organismes sauvages et modifiés, produisant des hybrides. Cela s'est produit aux États-Unis, en Inde et dans toute l'Europe avec des plantes allant de la moutarde au navet, en passant par le radis, colza et plus encore, mais les conséquences de ces changements génétiques sur les populations naturelles restent encore à voir.
Susceptibilité génétique et évolution
Certaines populations animales sont plus sensibles que d'autres aux effets de l'exposition à la pollution. Une susceptibilité accrue se manifeste sous la forme de maladies plus fréquentes et d'une diminution des taux de reproduction. Ces effets peuvent se combiner et provoquer l'extinction éventuelle de populations locales sensibles. Chez la souris, la susceptibilité à la pollution par l'ozone a été liée au même chromosome que la susceptibilité aux particules de soufre. Cela suggère une probabilité accrue d'extinction localisée dans les populations sensibles.
Effets génétiques microbiens
La pollution de l'environnement a causé un certain nombre d'effets génétiques dans la communauté microbienne, allant de la résistance aux antibiotiques et aux antifongiques à l'augmentation de la diversité microbienne. Des quantités accrues de produits pharmaceutiques dans les systèmes d'eau mettent les microbes au défi de devenir résistants à une classe plus large de médicaments antimicrobiens. Par exemple, E. coli isolé de Shipyard Creek en Caroline du Sud, qui a été pollué par des métaux toxiques et d'autres déchets industriels, s'est avéré résistant à neuf classes différentes d'antibiotiques. À mesure que les microbes de l'environnement changent et deviennent potentiellement plus virulents et pathogènes, leur effet sur les animaux avec lesquels ils entrent en contact changera également.