L’ecologia molecolare è una branca della biologia che utilizza tecniche e conoscenze provenienti da diversi campi specializzati, tutti relativi alla genetica, per studiare l’ecologia e come la genetica e lo sviluppo delle specie sono influenzati da fattori ecologici. Il focus di questi studi è generalmente considerato sugli studi sul campo piuttosto che sulla pura ricerca di laboratorio. Gli ecologi molecolari studiano lo sviluppo e le relazioni genetiche tra le specie e come i fattori ambientali possono influenzarle. Usano anche i dati che acquisiscono attraverso lo studio della genetica per quantificare la storia evolutiva delle specie e la differenziazione delle specie.
La ricerca sul campo è enfatizzata nell’ecologia molecolare per una serie di ragioni. Il principale tra questi è che l’ecologia molecolare stessa ruota attorno al modo in cui la genetica e lo sviluppo delle specie sono influenzati da fattori ecologici e ambientali. Un’altra considerazione importante è che molti soggetti, in particolare i microrganismi, non sono prontamente disponibili per la coltura e lo studio di laboratorio. Naturalmente, l’ecologia molecolare non è puramente una disciplina sul campo, e molto lavoro viene svolto anche in laboratorio, ma come la scienza dell’archeologia, molto lavoro importante è e continuerà ad essere svolto sul campo.
Uno dei componenti principali dell’ecologia molecolare è la genetica delle popolazioni. Questa branca della biologia studia come il codice genetico è condiviso tra gli organismi, come le specie sono correlate tra loro e come i fattori ambientali ed ecologici influenzano la distribuzione e la frequenza di frammenti di codice genetico condiviso, chiamati alleli, tra gli individui. Studiando la genetica di una popolazione di organismi, si può imparare molto sullo sviluppo di una particolare specie, sul modo in cui le caratteristiche ei tratti sono distribuiti attraverso una popolazione e su come l’ambiente può influenzare la mutazione e l’adattamento.
L’altro componente principale del campo dell’ecologia molecolare è la filogenetica molecolare, che è strettamente correlata alla genetica delle popolazioni. La filogenetica molecolare studia il codice genetico degli organismi per determinare come le specie sono correlate, la loro storia evolutiva e come si è evoluta la vita. I principi della genetica consentono agli scienziati di apprendere molto sulla provenienza delle specie, sugli antenati comuni e sugli alberi evolutivi. Lo studio delle sequenze del DNA offre ai ricercatori una finestra sul passato evolutivo degli organismi più o meno allo stesso modo in cui un potente telescopio può fornire informazioni sulla storia dell’universo.
Gli specialisti in ecologia molecolare cercano di utilizzare le informazioni della loro ricerca per studiare e rispondere ai problemi ecologici tradizionali e per trovare modi per migliorare le tecniche di conservazione e la conservazione dell’habitat. L’identificazione e la classificazione delle specie viene spesso effettuata sulla base di studi genetici da ecologi molecolari, poiché specie distinte possono essere così simili da impedire l’identificazione positiva con altri mezzi. Gli ecologi molecolari possono anche contribuire alle indagini sulla biodiversità fornendo dati sui pool genetici all’interno delle popolazioni e su quanto i geni possano essere strettamente o ampiamente distribuiti tra specie correlate.