Evolúciós szűk keresztmetszet: mi ez és hogyan befolyásolja a fajokat

Ha az élőlények evolúciójára gondolunk, akkor először a természetes kiválasztódás jut eszünkbe, az a híres posztuláció, amelyet Charles Darwin mai időtlen munkájában tett: Az eredet faj. Annak ellenére, hogy többször átfogalmazták és új ismereteket szereztek a témával kapcsolatban, ez az evolúciós jelenség vitathatatlan.

A természetes szelekció nagyon egyszerű helyiségek sorozatával foglalkozik: az élőlények genomja mutálódik, a rekombinációk (nemi szaporodás esetén) és a kromoszómák megváltoztathatják alakját és / vagy számát. Mivel a gének nem szorosak a generációk között, néha új vonások jelennek meg, amelyek kedveznek az őket hordozó egyéneknek. Máskor a mutációk némaak vagy károsak, ezért nem nézik a fajt.

Tegyük fel például, hogy egy adott gén mutációja miatt a madárnak valamivel hosszabb a farka. Ha ez a tulajdonság vonzza a nőstényeket, a hosszúfarkú hím jobban szaporodik, mint fajának többi egyede. Ha ez a tulajdonság öröklődik, akkor egyre több hosszú farkú példány jelenik meg, mivel átlagosan több utóduk lenne. Végül ez a jótékony tényező rögzül a fajon.

Ez egyértelmű példa a szexuális természetű természetes szelekcióra, mivel a nőstények választása kódolja a folyamatot. Amúgy nem mindenki tudja, hogy a természetben "nem mindennek megvan az oka". Tudni fogja, mire gondolunk, ha folyton olvas, mert elmondjuk, mi a genetikai sodródás, és annak egy különösen markáns változata: az evolúciós szűk keresztmetszet.

• Kapcsolódó cikk: "A biológiai evolúció elmélete: mi ez és mit magyaráz"

Mi a genetikai sodródás?

Az evolúciós mechanizmusok nem tökéletesek, amennyire látszanak, amikor bizonyos állatadaptációkat tanulmányoznak a biológia órákon. A természetes szelekció önkéntelen és tudattalan erőként működik, de az élőlények "amit tudnak, azt csinálják, amivel rendelkeznek". Bizonyos tulajdonságok ideálisak lehetnek egy állat számára egy adott környezetben, de lehet, hogy a mutáció Ez a faj lehetetlen, vagy egyszerűen csak az állat testét nem egy rés kihasználására tervezték dobókocka.

Emellett meg kell jegyezni, hogy az élőlényekben nem a természetes szelekció az egyetlen evolúciós mechanizmus. Létezik genetikai sodródás, sztochasztikus (nem determinisztikus) hatás is, amely a mintavételi hiba miatt véletlen generációkon keresztül okozza a gének variációját.

Gyakorlati példa

Vegyünk egy példát. Egy törpepopulációban 7 vörös és 3 zöld bogár él. Kiderült, hogy a zöldek jobban keverednek a környezettel, és ezért csökkentik az esélyt arra, hogy rátérjenek, és könnyebben reprodukálódhatnak, mint a vörösek. Kétségtelen, hogy a zöld gerinctelenek ebben az esetben "evolúciós szinten alkalmasabbak".

Sajnos, mielőtt ez a 3 példány össze tudna párosulni, egy tehén a földre lép és összetöri őket. Az emlős nem tudatosan döntött úgy, hogy véget vet a bogarak életének, mivel nem próbálta őket zsákmányolni, és semmilyen módon nem lépett kapcsolatba velük. Ezeknek a coleopteranoknak a vonása kétségtelenül pozitív volt, de véletlenül eltűntek a jótékony gének.

Tehát, A genetikai sodródás csökkenti a genetikai sokféleséget: ha 3 vörös bogárra léptek volna (a leggyakoribb tulajdonság), akkor is maradna még 4, amely képes reprodukálódni. Bármennyire is hasznos lenne a zöld szín a faj számára, véletlenszerű szerencsétlenség volt, hogy a gént teljesen anekdotikus cselekedettel törölték el a populációból. Így működik a genetikai sodródás.

Ebben a forgatókönyvben feltételezzük, hogy a fellépés esélye azonos a zöld és a vörös bogarak esetében. Ha nem, akkor a mintavétel nem véletlenszerű.

A genetikai sodródás evolúciós szűk keresztmetszete

Egy pillanatra képzelje el, hogy a fenti példában a populáció 10 000 bogár, 7000 vörös és 3000 zöld: ebben Ebben az esetben, bármennyire is összetör egy tehén 3 adott színű példányt, a zöld gének továbbra is hosszúak maradnak kifejezés. Ezzel a feltevéssel megértették, hogy a genetikai sodródás sokkal inkább érinti a kis populációkat.

Az evolúciós szűk keresztmetszet eközben az olyan esemény, amelyben hirtelen drasztikus népességcsökkenést tapasztal egy környezeti esemény, például földrengés, éhínség, betegség vagy sajnos emberi tevékenység. Ha a 10 000 sokszínű bogár populációnkban olyan áradás van, amely csak 10 példányt hagy maga után életben nem nehéz elképzelni, hogyan lesz képes a genetikai sodródás sokkal könnyebben cselekedni a megtépázott populációban kimerült.

Az evolúciós szűk keresztmetszet következményeinek megértéséhez egy sor olyan kifejezést kell boncolgatnunk, amelyek ugyanolyan konkrétak, mint izgalmasak. Hajrá.

A minimális életképes népesség

A természetvédelmi biológiában a minimális életképes populáció (MVP) a populáció azon minimális száma, amely életben maradhat anélkül, hogy idővel összeomlana. Elméleti szinten az MVP-nél nagyobb számú egyedszámú populáció létezhet a normális természeti katasztrófák, a várt táplálék hiánya vagy a genetikai sodródás korábbi hatásai leírták.

Nincs konkrét minimális életképes populációszám, mivel az a faj, mint például a varangy (Bufo spinosus), amely több ezer petét rak, nem azonos. évente, mint egy elefánt (Loxodonta africana), olyan faj, amelynek nőstényei csak egy borjút hoznak világra születésükkor, és vemhességi ideje 22 hónapok. A fejlődési időtől, a terhességtől, a reprodukciós ciklusoktól és sok más paramétertől függően az MVP sokkal magasabb vagy alacsonyabb lehet.

Általánosságban az az egyetemesen megállapítható, hogy az optimális MVP bármelyik fajban biztosítja az a népesség állandósága 95-99% 1000 év alatt, megértve, hogy katasztrófák és káros események történhetnek ebben az időszakban ideiglenes. Ahogy el lehet képzelni, ha egy szűk keresztmetszet olyan populációt eredményez, amelynek száma kisebb, mint az MVP, akkor az el lesz ítélve.

• Érdekelheti: "Mi a genetikai kód és hogyan működik?"

Tényleges populációméret (Ne)

Egy másik nagyon érdekes paraméter (de sokkal nehezebb megérteni) a tényleges populációméret (Ne). Ez a következő: azon személyek száma, akiknek egy idealizált populációnak rendelkeznie kell ahhoz, hogy egy adott érdeklődési mennyiség azonos legyen az idealizált populációban, mint a tényleges populációban. Sokkal egyszerűbben fogalmazva: Ne segít a genetikusoknak megérteni a populációban szaporodó egyedek tényleges számát.

Térjünk vissza ismét a bogarainkhoz. A kezdeti 10 000 példányban sok élőlény van, de ez nem jelenti azt, hogy mindannyian elmennek évente szaporodni, talán azért, mert versenyeznek egymással, vagy azért, mert a tojásrakás helye korlátozott. Ezért még akkor is, ha a populáció teljes száma 10 000 (N: 10 000), a tényleges populációméret például 300 egyed lehet (Ne: 300). Ennek számos következménye van evolúciós szinten, mivel számunkra valóban ez a paraméter számít a szűk keresztmetszet lehetséges hatásainak számszerűsítésekor.

Ez a példa távoli hangzásúnak tűnhet, de például a vadon élő kétéltűek populációiban nagyon gyakoriak a percnyi effektív méretek. A hímek intenzíven versenyeznek más versenyzőkkel a nőkhöz való hozzáférésért és a Sajnos sok éven át szárazság van, és nem találnak elegendő vízforrást a lerakódáshoz a tojások. Így, még ha 1000 felnőttet is megkérdeznek egy adott populációból, csak 100 szaporodhatott abban az évben (nagyon optimista volt).

Önéletrajz

Összefoglalva, itt tanítottuk meg, hogy mi a genetikai sodródás, mi a szűk keresztmetszet és milyen hatásai vannak. Ha egy katasztrofális esemény olyan evolúciós szűk keresztmetszetet eredményez, amely ráadásul népességet hagy maga után az MVP alatti fajok esetében, amelyekre jellemző az alacsony Ne érték, el lehet képzelni a eredmény.

Ennek az eseménynek a hatásait elsődlegesen nem lehet észrevenni, de az érintett populáció minden generációjával a génkészlet erodálódik, és ezért az érintettek a beltenyészetben szenvednek és eltűnnek a betegségek, mutációk, az alkalmazkodás hiánya és a biológiai életképesség miatt kimerült.

Bibliográfiai hivatkozások

• Barbadilla, A. (2012). A populáció genetikája. Autonóm Egyetem, Barcelona. Tovább: http://biologia. uab. es / divulgacio / genpob. html # faktorok, konzultálva, 27 (10), 2012.
• López, S. F. (2001). Az I. osztályú hisztokompatibilitási gének alakulása a dél-amerikai aranyvesszők (lúganos) sugárzásában (Doktori disszertáció, Madridi Complutense Egyetem).
• Roffé, A. (2014, augusztus). A genetikai sodródás mint evolúciós erő. IX. Ülésen az AFHIC / XXV ismeretelméleti és tudománytörténeti konferencia.
• SEOANE, C. ÉS. S., KAGEYAMA, P. Y., RIBEIRO, A., MATIAS, R., Reis, M. S., BAWA, K. és SEBBENN, A. M. (2005). Az erdőtöredezettség hatása az Euterpe edulis Mart populációk magvándorlására és ideiglenes genetikai szerkezetére. Revista do Instituto Florestal, 17. cikk (1), 23–43.