आनुवंशिक बहाव: यह क्या है और यह जैविक विकास को कैसे प्रभावित करता है?

जैविक विकास, आनुवंशिक विशेषताओं में परिवर्तन के सेट के रूप में माना जाता है पीढ़ियों से जीवित प्राणी, स्वयं जीवन का इंजन है और नए के लिए अनुकूलन है वातावरण।

जीवित प्राणियों की आबादी के भीतर भिन्नता डीएनए में उत्परिवर्तन की एक श्रृंखला के कारण होती है जो यादृच्छिक रूप से होती है, अर्थात यह एक सचेत तंत्र का जवाब नहीं देती है। फिर भी, इन उत्परिवर्तन के लिए चयन प्रक्रिया यादृच्छिक हो सकती है, या इसके विपरीत, पूरी तरह से स्थापित स्पष्टीकरण हो सकता है।

इस प्रकार, विकास एक ऐसी शक्ति है जिसे यादृच्छिक उत्परिवर्तन, आनुवंशिक पुनर्संयोजन द्वारा बनाए रखा जाता है कई अन्य कारकों के बीच यौन प्रजनन और जीन प्रवाह (जनसंख्या में नए सदस्यों का प्रवेश)। आवश्यक महत्व के इन कारकों में से एक जो अक्सर सामान्य समझ से बच जाता है, वह शब्द है जो हमें यहां चिंतित करता है: आनुवंशिक बहाव. यहां हम इस आकर्षक प्रक्रिया के बारे में सब कुछ समझाते हैं।

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आनुवंशिक बहाव क्या है?

सबसे पहले, हम इस जटिल शब्द को "एक विकासवादी बल के रूप में परिभाषित कर सकते हैं जो समय के साथ प्रजातियों के एलील आवृत्तियों को बदलकर प्राकृतिक चयन के संयोजन के साथ कार्य करता है।" प्रस्तावना के रूप में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि

यह एक स्टोकेस्टिक प्रक्रिया है, अर्थात यह संयोग या छिटपुट असंबद्ध प्रभावों के कारण होता है.

इस प्रारंभिक विशेषता के अलावा, आनुवंशिक बहाव को परिभाषित करने वाला एक और शब्द नुकसान है, क्योंकि यह चयन बल जनसंख्या में एलील की भिन्नता को बढ़ावा देता है, कुछ को ठीक करता है और गायब होने को बढ़ावा देता है अन्य। हम इसे निम्नलिखित पंक्तियों में और अधिक विस्तार से देखेंगे।

एलील्स और जनसंख्या के बारे में

आनुवंशिक शब्दों को सरल बनाना, हम पुष्टि कर सकते हैं कि एक एलील प्रत्येक विविधता है जो एक ही जीन प्रस्तुत कर सकता है. इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण मेंडल द्वारा पीढ़ियों में आनुवंशिक अलगाव की व्याख्या करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मटर के बीज हैं। एक प्रमुख "ए" एलील हरे रंग के बीज रंग के लिए कोड कर सकता है, जबकि एक पीले रंग के लिए एक अप्रभावी "ए" एलील कोड।

चूंकि अधिकांश जानवर द्विगुणित प्राणी होते हैं (जिनके नाभिक में समजातीय गुणसूत्रों के दो सेट होते हैं), प्रत्येक दो कोडिंग एलील एक चरित्र का क्रमशः पिता और माता से आएगा, यही कारण है कि इस मामले में संभावित बदलाव निम्नलिखित होंगे: एए, एए और एए। इस प्रकार, यदि हम समझते हैं कि एक व्यक्ति को प्रत्येक जीन के लिए दो एलील विरासत में मिलते हैं, तो उसका फेनोटाइप (बाहरी लक्षण) आएगा सीधे उनके जीनोटाइप (उनके जीनोम में एलीलिक संयोजन) द्वारा एन्कोड किया गया है, जो कि उन लोगों के संयोजन के रूप में विरासत में मिला है उसके माता पिता।

दूसरा, "जनसंख्या" शब्द को जीव विज्ञान के क्षेत्र में थोड़ा खोजा जाना चाहिए, क्योंकि आनुवंशिक बहाव आबादी पर कार्य करता है न कि प्रजातियों पर ही. एक प्रजाति एक "बंद" अवधारणा है, क्योंकि यह अन्य विभिन्न संस्थाओं के साथ जीन का आदान-प्रदान नहीं कर सकती है। दूसरी ओर, एक जनसंख्या को "खुले" डिब्बे के रूप में माना जाता है, क्योंकि अन्य सदस्यों के विभिन्न सदस्य प्रवेश कर सकते हैं। आबादी लेकिन एक ही प्रजाति के और उनके बीच पुनरुत्पादन, एक घटना जो लाइनों में महत्वपूर्ण महत्व की होगी बाद में। एक बार जब हम दोनों शब्दों को सामान्य तरीके से स्थापित कर लेते हैं, तो हम आनुवंशिक बहाव की नींव को समझने के लिए तैयार होते हैं।

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बहाव की सैद्धांतिक नींव

यह सीट पर बने रहने का समय है, क्योंकि वक्र और शर्तें समझाने के लिए थोड़ा जटिल हैं। आनुवंशिक बहाव एलील फ़्रीक्वेंसी के विचरण द्वारा निर्धारित किया जाता है, अर्थात माध्य के संबंध में वर्णों की परिवर्तनशीलता. इस प्रकार, हम निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके इस विकासवादी बल की गणना कर सकते हैं:

• sp2 आबादी के एलील आवृत्तियों के विचरण से मेल खाती है, अर्थात आनुवंशिक बहाव ही।
• p और q एक वर्ण के लिए दो समष्टि की युग्मविकल्पी आवृत्तियाँ हैं।
• एन दो आबादी में से प्रत्येक के भीतर व्यक्तियों की संख्या है।

बेशक, इनमें से प्रत्येक पैरामीटर जटिल सूत्रों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, इसलिए हम इस विकासवादी बल के गणितीय आधार पर अधिक ध्यान केंद्रित नहीं करने जा रहे हैं। यदि इन पंक्तियों को पढ़ने के बाद कोई विचार स्पष्ट होना है, तो वह निम्नलिखित है: जनसंख्या का आकार जितना छोटा होगा, उसके सदस्यों की तुलना में अधिक शक्ति आनुवंशिक बहाव होगा.

प्रभावी जनसंख्या आकार

हमने पिछले पैराग्राफ में एक प्रमुख शब्द पेश किया है: जनसंख्या का आकार। सच्चाई यह है कि, आनुवंशिक बहाव की भयावहता को ध्यान में रखते हुए, वैज्ञानिक न केवल आबादी में व्यक्तियों की गणना करने के लायक हैं। ऐसे मामलों में इसके भीतर प्रजनन करने वाले जानवरों की संख्या को मज़बूती से निर्धारित किया जाना चाहिए.

कुल जनसंख्या और प्रभावी जनसंख्या आकार के बीच अंतर का एक बहुत स्पष्ट उदाहरण उभयचर जनसांख्यिकीय अध्ययन है। उदाहरण के लिए, एक आम टॉड आबादी 120 सदस्यों से बनी हो सकती है। यदि हम आनुवंशिक विश्लेषण का सहारा लेते हैं, तो हम देख सकते हैं कि, निश्चित रूप से, केवल लगभग 40 कुल वयस्क सालाना प्रजनन करते हैं, जिससे अधिकतम संतान होती है। इस प्रकार, प्रभावी जनसंख्या आकार (Ne) जो बहाव के प्रभाव को झेलेगा, वह 40 होगा, न कि 120।

आनुवंशिक बहाव के प्रभाव

आनुवंशिक बहाव का जीवित प्राणियों की आबादी पर कई प्रभाव पड़ता है, लेकिन हम उन्हें दो बड़े ब्लॉकों में विभाजित कर सकते हैं:

• जनसंख्या के भीतर एलील आवृत्तियों में परिवर्तन उत्पन्न करता है। इसका मतलब यह हो सकता है कि ये वृद्धि या कमी, क्योंकि यह शुद्ध मौका की बात है।
• आबादी में दीर्घकालिक आनुवंशिक भिन्नता को कम करता है।

यह अंतिम बिंदु आवश्यक महत्व का है, क्योंकि आनुवंशिक बहाव परिवर्तनशीलता को कम करता है, जो अंततः पर्यावरणीय परिवर्तनों के लिए जनसंख्या की अधिक भेद्यता में तब्दील हो जाता है. आइए एक व्यावहारिक उदाहरण लें।

यदि हमारे पास १० पक्षियों, ८ लाल और २ पीले की एक काल्पनिक आबादी है, तो यह सोचना स्वाभाविक है कि, शुद्ध संयोग से, इसकी तुलना में अधिक होने की संभावना है। अगली पीढ़ी, लाल सदस्य अधिक प्रतिनिधित्व करते हैं (क्योंकि यदि उन 10 में से केवल 3 को पुन: प्रस्तुत किया जाता है, तो संभावना है कि सभी 3 रंगीन हैं लाल)। पहली पीढ़ी में, लाल वर्ण "p" की एलील आवृत्ति 0.8 होगी, जबकि पीले वर्ण "q" की आवृत्ति 0.2 होगी।

यदि किसी घटना में लाल रंग के केवल 3 नर और मादा प्रजनन करते हैं, तो सैद्धांतिक रूप से एलील q गायब हो सकता है अगली पीढ़ी, इसलिए p = 1 और q = 0, सभी वंशज लाल हैं (वर्ण p होगा सेट)। यह अनुवांशिक बहाव का वास्तविक प्रभाव है, जो संयोग से, यह आबादी में सबसे अधिक वितरित पात्रों का निर्धारण करता है और सबसे अद्वितीय को त्याग देता है.

आबादी का उद्धार

सौभाग्य से, हमारे पास एक बल है जो इस यादृच्छिक चयन से काफी हद तक बचा जाता है: प्राकृतिक चयन। इस मामले में, हम एक विकासवादी मोटर का सामना कर रहे हैं जो यादृच्छिक और स्टोकेस्टिक प्रक्रियाओं के बिल्कुल अनुरूप नहीं है, चूंकि प्रत्येक व्यक्ति की विशेषताएं भविष्य की पीढ़ियों में उनके अस्तित्व, प्रजनन और परिणामी प्रतिनिधित्व को निर्धारित कर सकती हैं।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऊपर उद्धृत उदाहरण स्व-लगाए गए न्यूनतावाद के कारण काफी लंगड़ा है, चूंकि स्पष्ट रूप से कई रूपात्मक वर्ण एक से अधिक जीन (जैसे आंखों का रंग, के लिए) द्वारा एन्कोड किए गए हैं उदाहरण)। इसके अलावा, 1000 व्यक्तियों की आबादी में और 10 नहीं, यह स्पष्ट है कि एक एलील का गायब होना एक पीढ़ी में उसके "मिटाने" की तुलना में कहीं अधिक जटिल है।

दूसरी ओर, जीन प्रवाह एक अन्य महत्वपूर्ण अवधारणा है जो आनुवंशिक बहाव के प्रभावों से बचाती है. समय के साथ आबादी में एक एलील तय किया जा सकता है, लेकिन अगर नए सदस्य अलग-अलग एलील के साथ दिखाई देते हैं और प्रारंभिक आबादी के व्यक्तियों के साथ पुनरुत्पादन, निम्नलिखित में एक नवीनीकृत आनुवंशिक परिवर्तनशीलता पेश की जाती है: पीढ़ियाँ।

अंत में, इसे सीमित करना आवश्यक है जीवित चीजों में उत्परिवर्तन बेतरतीब ढंग से होते हैं. इस प्रकार, डीएनए में भिन्नताएं उत्पन्न हो सकती हैं जो नए एलील के लिए कोड करती हैं, यही वजह है कि (at कम सैद्धांतिक रूप से) एक बंद आबादी में, नए वर्ण दिखाई दे सकते हैं a छिटपुट

बायोडाटा

जैसा कि हमने देखा, आनुवंशिक बहाव यह प्राकृतिक चयन के साथ-साथ जीवित प्राणियों का मुख्य विकासवादी इंजन है, लेकिन यह अपने बेतरतीब और यादृच्छिक स्वभाव के कारण बाद वाले से अलग है। विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, यदि जीन प्रवाह, उत्परिवर्तन की उपस्थिति या जैसी कोई घटना नहीं होती है प्राकृतिक चयन, सभी आबादी के पास प्रत्येक जीन के लिए केवल एक एलील होगा, भले ही इसमें कई जीन हों पीढ़ियाँ।

यह, स्वाभाविक रूप से, कम आनुवंशिक परिवर्तनशीलता में तब्दील हो जाता है, जिसका अर्थ है कि जनसंख्या और व्यक्तिगत स्तर पर परिवर्तन और पर्यावरणीय गड़बड़ी के लिए एक बदतर प्रतिक्रिया। इस प्रकार, आनुवंशिक बहाव का जीवन स्वयं ही प्रतिकार करता है, निश्चित रूप से, इसका एक स्पष्ट हानिकारक चरित्र है।

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