創始者効果：それが何であり、それが生物学的進化にどのように影響するか

有名なチャールズ・ダーウィンによる「種の起源」の出版日から 1859年、人間はもはや生物をその歴史の中で動かせない静的な存在として考えていません 進化論。 自然淘汰の理論の仮定によれば、生物は全体を通してランダムな突然変異を受けます 世代、そしていくつかの文字はそれらの有用性のために固定されていますが、他の文字は区別されて消えます 天気。

たとえば、特定の銀行の色の蛾種の個体は、 開発中のメラニン生成遺伝子、したがって、完全に着色された 黒。 この特性が遺伝性であり、標本が木の樹皮に長く隠れたままになるのを助ける場合、その生物学的適性が増加するので、それはより多くの回数繁殖します。 したがって、黒い蛾は白い蛾よりも多く繁殖するため、この特性は個体群全体に広がります。 それと同じくらい簡単です。

一方、蛾の黒色は捕食者の注意を引きやすくする可能性があり、変異した個体は生まれるとすぐに捕食されます。 この場合、それは直接死に、有害な遺伝子は集団の遺伝子プールから消えます。 これらの基盤が整ったので、私たちは自分自身を没頭させます 創始者効果、または同じことは、特定の生態系に種の非常に小さな集団が存在することから生じる結果です。.

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遺伝的浮動の基礎

すでに述べたように、ダーウィンは「種の起源」の自然淘汰を個体群の進化の原動力として仮定しました。 しかし、これが存在の対立遺伝子頻度を変化させる自然界の唯一のメカニズムではないことを知ることは興味深いです 生きている。 また 遺伝的浮動は、生殖におけるランダムサンプリングの結果であり、一般に遺伝的多様性を低下させる傾向がある完全に確率的なプロセスです。 生物（ホモ接合性）。 上で引用した同じ例を別の観点から見てみましょう。

5匹の蛾、4匹の白、1匹の黒のミニ集団があるとしましょう。 黒は、優れた模倣を可能にするため、種にとって本当に有益であることがわかります。 木の樹皮ですが、残念ながら、変異した黒い標本は、ガラスのガラスに衝突すると死にます。 車。 彼の色は彼の死とは何の関係もなく、有益な性格を示しているにもかかわらず、それは人口から完全に消されています。

この「サンプリングエラー」により、特定の集団で完全に実行可能な対立遺伝子が、論理的な理由や自然淘汰のメカニズムに注意を払わずに消えてしまうことがあります。 とにかく、それは注意する必要があります

遺伝的浮動は、小さな集団ではるかに強力に機能します：引用された個体群に5,000匹の蛾がいて、そのうち1,000匹が黒だった場合、すべての黒い蛾がランダムに消える可能性ははるかに低くなります。

遺伝的浮動を説明する上で、さらに多くの概念が重要な役割を果たします。 それらのいくつかは、対立遺伝子頻度、有効個体数、潜在的なボトルネックなどです。 いずれにせよ、残りの行では、動物学の世界で遺伝的浮動の最もよく知られている原因の1つである創始者効果に焦点を当てます。

創始者効果とは何ですか？

創始者効果は、特定の環境におけるリソースの制限や進化のボトルネックとともに、遺伝的浮動メカニズムの最も明確な原因の1つです。 この特定のケースでは、私たちは話している 大規模な人口の小さなセクションが別の地形でそれから独立したときの遺伝情報の喪失.

蛾の色はそれ以上のものを与えないので、新しい例を探しましょう。 ここで、200羽の鳥の個体数があり、大陸から大陸へと毎年大西洋を越えて移動し、繁殖するとします。 何らかの理由で、これらの厳しい旅行の1つで、これらの鳥の10羽が群れから分離されます 新しい領土を探して最初に、そして疲れ果てて、真ん中にある小さな島に避難を求めます 何も。

この島に必要な資源があり、捕食者が明らかに不足している場合、これらの10羽の鳥は島の土地に定住し、移動しないことを決定する可能性があります。 このようにして、200からなる別の標本から10の標本の新しい集団が確立されました。 選択サンプリングは完全にランダムであるため、新しい個体の対立遺伝子頻度は、一般集団で予想される頻度とは大きく異なる可能性があります。

たとえば、100羽に1羽の鳥は他の鳥よりも請求額が大きく、50羽に1羽は黄色ではなく緑色です。 ランダム性の結果として、これらの創設鳥のうち3羽がこれらの特性を 総人口10人であるにもかかわらず、これらの対立遺伝子は将来の世代で固定される可能性があります。 "ルール"。 そのため、 創始者効果により、種の特性が固定される可能性があります。これは、個体数が多い場合は、固定されません。.

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創始者効果の効果

ご想像のとおり、「創設者」の特性によっては、元の集団のメンバーと新しい集団のメンバーの間で、時間の経過とともに深い亀裂が発生する可能性があります。 それに加えて、それを考慮すると、物事ははるかに興味深いものになります。 自然淘汰はまた、大規模な集団に存在するものとは異なる方法で創設者の対立遺伝子に作用する可能性があります.

前の例を続けると、エキゾチックな環境で10の標本であるということは、大陸の地形で200のグループに住んでいるようなものではないことは明らかです。 したがって、選択された非定型の特性（大きな請求書と緑色）は、それらを運ぶ人にとって長期的に有益である可能性があります。 たとえば、緑の色合いがヤシの木のてっぺんにいる鳥を模倣している可能性があり、大きなくちばしはココナッツを割って食べ物にアクセスするのに非常に役立ちます。

したがって、選択自体の「サンプリングエラー」に加えて、環境の新しい強制により、選択が時間の経過とともに非定型の遺伝子型（および表現型）を支持する可能性があります。 したがって、創設者の子孫は、彼らの新しいニッチの開発に最大の適合性のポイントに達するまで、より環境に優しく、統計的に言えば最高のピークを持ちます。 それを覚えておいてください 口語的で罪を犯している還元主義者は、「あなたは自分の持っているものでできることをする」と言ったので、進化論は完璧な存在を生み出しません。.

この具体的で完璧なシナリオでは、島の植民者は亜種になり、その後、何世紀にもわたって自分たちの種になることが予想されます。 島の人口のメンバーが元の別のメンバーと複製できない場合（解剖学的に、 行動、耐食性の障壁など）両方の標本は、最終的には、 異なる種。 これは、創始者効果が島の環境で種分化を誘発する方法の明確な例です。

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履歴書

創始者効果が何であるかを理解できるように、牧歌的な設定を提示しましたが、残念ながら、自然は通常そのようには機能しません。 小さな集団の大きな弱点の1つは、ホモ接合性と近親交配の傾向があることです。 つまり、生殖個体が不足しているために、世代を通じて遺伝的多様性が失われているのではありません。 おなじみ。 したがって、10個体の個体群は決して開始しない可能性が高く、開始した場合、3〜4世代後の子孫は生存できなくなるでしょう。

また、何らかの理由で、以前に進化の実行可能性を高めていたキャラクターが、時間の経過とともにそうしなくなる可能性もあります。

遺伝的多様性がない場合（同じ対立遺伝子が常に固定されている場合）、小さな集団のすべての個人は、環境の変化に対して多かれ少なかれ平等に準備されます。 絶滅のリスクはかなり倍増します. 創始者効果は種分化を促進するだけでなく、遺伝的多様性の欠如による個体群の完全な消失を促進する可能性があります。

書誌参照：

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