Evoliucinė kliūtis: kas tai yra ir kaip tai veikia rūšis

Kai galvojame apie gyvų būtybių evoliuciją, pirmiausia į galvą ateina natūrali atranka, ta garsioji postulacija, kurią Charlesas Darwinas pateikė savo nesenstančiame šiandieniniame darbe: The Origin of the rūšių. Nepaisant to, kad jis keletą kartų buvo performuluotas ir gauta naujų žinių apie šį dalyką, šis evoliucinis reiškinys yra neginčijamas.

Natūrali atranka susijusi su labai paprastomis patalpomis: gyvų būtybių genomas mutuoja, rekombinacijos (lytinio dauginimosi atveju) ir chromosomos gali pakeisti formą ir (arba) skaičių. Kadangi genai nėra griežti kartose, kartais atsiranda naujų bruožų, palankių juos nešantiems asmenims. Kitu metu mutacijos yra tylios ar kenksmingos, todėl jos nežiūri į rūšį.

Tarkime, kad tam tikro geno mutacija sukelia paukščiui šiek tiek ilgesnes uodegos plunksnas. Jei šis bruožas pritraukia pateles, ilgauodegis patinas dauginsis daugiau nei kiti jo rūšies individai. Jei ši savybė paveldima, pasirodys vis daugiau egzempliorių ilgomis uodegomis, nes jie turėtų vidutiniškai daugiau palikuonių. Galų gale šis naudingas pobūdis galų gale bus nustatytas rūšiai.

Tai yra aiškus natūralios seksualinės prigimties atrankos pavyzdys, nes šį procesą koduoja patelių pasirinkimas. Šiaip ne visi žino, kad gamtoje „ne viskas turi savo priežastį“. Žinodami, ką turime omenyje, toliau skaitysite, nes mes jums pasakysime, kas yra genetinis dreifas ir ypač ryškus jo variantas: evoliucinė kliūtis.

• Susijęs straipsnis: "Biologinės evoliucijos teorija: kas tai yra ir ką ji paaiškina"

Kas yra genetinis dreifas?

Evoliuciniai mechanizmai nėra tobuli, kiek jie atrodo tiriant tam tikrus gyvūnų pritaikymus biologijos pamokose. Natūrali atranka veikia kaip nevalinga ir nesąmoninga jėga, tačiau gyvos būtybės „daro tai, ką gali su tuo, ką turi“.. Žinoma, kai kurie bruožai būtų idealūs gyvūnui konkrečioje aplinkoje, tačiau gali būti, kad mutacija rūšies neįmanoma arba kad paprasčiausiai gyvūno kūnas nėra skirtas naudoti nišą kauliukai.

Be to, reikia pažymėti, kad natūrali atranka nėra vienintelis evoliucijos mechanizmas gyvose būtybėse. Taip pat yra genetinis dreifas, stochastinis (nedeterministinis) efektas, dėl genų variacijos dėl atsitiktinių kartų dėl atrankos klaidos.

Praktinis pavyzdys

Paimkime pavyzdį. Nykštukų populiacijoje yra 7 raudoni ir 3 žali vabalai. Pasirodo, kad žalumynai geriau susimaišo su aplinka ir dėl to sumažina tikimybę, kad bus anksčiau, ir gali būti lengviau atkuriami nei raudoni. Neabejotina, kad šiuo atveju žalieji bestuburiai yra „labiau tinkami evoliucijos lygmeniu“.

Deja, kol šie 3 egzemplioriai nesugeba kopijuoti, karvė nusileidžia ant žemės ir sutraiško juos. Žinduolis sąmoningai nesiryžo nutraukti vabalų gyvenimo, nes jis nemėgino jų grobti ir niekaip su jais nebendravo. Šių koleopteranų bruožas neabejotinai buvo teigiamas, tačiau atsitiktinai naudingi genai išnyko.

Taigi, Genetinis dreifas turi tendenciją mažinti genetinę įvairovę: jei būtų užmušti 3 raudonieji vabalai (labiausiai paplitusi savybė), vis tiek būtų dar 4, kurie galėtų daugintis. Kad ir kokia žalia rūšis būtų naudinga rūšiai, atsitiktinė nelaimė buvo tai, kad genas buvo ištrintas iš populiacijos visiškai anekdotiniu aktu. Taip veikia genetinis dreifas.

Laikoma, kad šiame scenarijuje tikimybė, jog bus žengta, yra vienoda žaliesiems ir raudoniesiems vabalams. Jei ne, imtis nebūtų atsitiktinė.

Evoliucinė genetinio dreifo kliūtis

Akimirką įsivaizduokite, kad aukščiau pateiktame pavyzdyje populiacija yra 10 000 vabalų, 7 000 raudonųjų ir 3 000 žaliųjų: šiuo atveju Šiuo atveju, kad ir kiek karvė sutraiškytų 3 konkrečios spalvos egzempliorius, žalieji genai ir toliau išliks ilgi terminas. Remiantis šia prielaida suprantama, kad genetinis dreifas daug labiau veikia mažas populiacijas.

Tuo tarpu evoliucinė kliūtis yra įvykis, kurio metu staigus drastiškas gyventojų skaičiaus sumažėjimas patiria aplinkos įvykį, pvz., žemės drebėjimą, badą, ligas ar, deja, žmogaus veiklą. Jei mūsų 10 000 įvairiaspalvių vabalų populiacijoje yra potvynis, paliekantis tik 10 egzempliorių gyvas, nesunku įsivaizduoti, kaip genetinis dreifas galės daug lengviau elgtis sumuštoje populiacijoje išeikvota.

Norėdami suprasti evoliucijos kliūties padarinius, turime išskleisti keletą konkrečių ir įdomių terminų. Pirmyn.

Mažiausias gyvybingas gyventojų skaičius

Išsaugojimo biologijoje minimali gyvybinga populiacija (MVP) yra minimalus gyventojų skaičius, galintis išgyventi be jo žlugimo laikui bėgant. Teoriniu lygmeniu populiacija, turinti didesnį nei MVP asmenų skaičių, gali egzistuoti, nepaisant įprastos stichinės nelaimės, numatomo maisto trūkumas ar genetinio dreifo padariniai anksčiau aprašyta.

Nėra konkretaus minimalaus perspektyvaus populiacijos skaičiaus, nes tokia rūšis kaip paprastoji rupūžė (Bufo spinosus), kuri deda tūkstančius kiaušinių, nėra vienoda. kasmet nei dramblys (Loxodonta africana), rūšis, kurios patelės gimdydamos gimdo tik vieną veršį ir kurios nėštumo laikotarpis yra 22 mėnesių. Atsižvelgiant į vystymosi laiką, nėštumą, reprodukcijos ciklus ir daugelį kitų parametrų, MVP gali būti daug didesnis arba mažesnis.

Apskritai, kas gali būti visuotinai nustatyta, yra tai, kad optimalus bet kurios rūšies MVP yra tas, kuris užtikrina gyventojų pastovumas 95–99% per 1000 metų, suprantant, kad per šį laikotarpį gali įvykti nelaimių ir žalingų įvykių laikinas. Kaip galite įsivaizduoti, jei dėl kliūties atsiras gyventojų, kurių skaičius bus mažesnis už MVP, tai bus pasmerkta.

• Jus gali sudominti: "Kas yra genetinis kodas ir kaip jis veikia?"

Faktinis populiacijos dydis (Ne)

Kitas labai įdomus parametras (bet daug sunkiau suprantamas) yra faktinis populiacijos dydis (Ne). Tai apibrėžiama kaip individų, kuriuos turėtų turėti idealizuota populiacija, skaičius, kad tam tikras domimasis kiekis idealizuotoje populiacijoje būtų toks pat, kaip ir faktiniame. Daug paprasčiau tariant, Ne padeda genetikams suprasti tikrąjį populiacijoje dauginančių individų skaičių.

Vėl grįžkime prie savo vabalų. Pradinėje 10 000 egzempliorių populiacijoje turime daug gyvų būtybių, tačiau tai nereiškia, kad visi jie eina daugintis kiekvienais metais, galbūt todėl, kad konkuruoja tarpusavyje arba dėl to, kad kiaušinių dėjimo vieta yra ribota. Todėl, net jei bendras gyventojų skaičius yra 10 000 (N: 10 000), faktinis populiacijos dydis gali būti, pavyzdžiui, 300 asmenų (Ne: 300). Tai turi daug pasekmių evoliucijos lygmenyje, nes būtent šis parametras mums iš tikrųjų svarbus vertinant galimą kliūties poveikį.

Šis pavyzdys gali skambėti iš tolo, bet, pavyzdžiui, laukinių varliagyvių populiacijose labai būdingi maži efektyvūs dydžiai. Patinai intensyviai konkuruoja su kitais pretendentais dėl patekimo į pateles, todėl Deja, daugelį metų būna sausros ir jos neranda pakankamai vandens šaltinių nusodinti kiaušiniai. Taigi, net jei tam tikroje populiacijoje apklausta 1000 suaugusių žmonių, gali būti, kad tais metais dauginosi tik 100 (labai optimistiškai).

Tęsti

Apibendrinant, čia mes išmokėme, kas yra genetinis dreifas, koks yra kliūtis ir nuo ko priklauso jos poveikis. Jei dėl katastrofiško įvykio atsiranda evoliucinė kliūtis, dėl kurios lieka populiacija rūšies, esančios žemiau MVP, kuriai būdingas mažas Ne, galite įsivaizduoti rezultatas.

Šio įvykio padariniai gali būti pastebimi ne visų pirma, tačiau kiekvienai nukentėjusios populiacijos kartai genofondas mažės ir, todėl dalyviai galų gale kentės perėjimą ir išnyks dėl ligų, mutacijų, adaptacijos stokos ir biologinio gyvybingumo išeikvota.

Bibliografinės nuorodos

• Barbadilla, A. (2012). Populiacijos genetika. Barselonos autonominis universitetas. Įjungta: http://biologia. uab. es / divulgacio / genpob. HTML # veiksniai, konsultuojamasi, 2012 m. 27 (10).
• Lópezas, S. F. (2001). I klasės histosuderinamumo genų raida spinduliuojant Pietų Amerikos auksakalius (lúganos) (daktaro disertacija, Madrido Complutense universitetas).
• Roffé, A. (2014, rugpjūtis). Genetinis dreifas kaip evoliucinė jėga. IX posėdyje AFHIC / XXV Epistemologijos ir mokslų istorijos konferencija.
• SEOANE, C. IR. S., KAGEYAMA, P. Y., RIBEIRO, A., MATIAS, R., Reis, M. S., BAWA, K. ir SEBBENN, A. M. (2005). Miško fragmentacijos poveikis sėklų migracijai ir laikinai genetinei Euterpe edulis Mart populiacijų struktūrai. Revista do Instituto Florestal, 17 (1), 23–43.