Evolūcijas sastrēgums: kas tas ir un kā tas ietekmē sugas

Kad domājam par dzīvo būtņu evolūciju, vispirms prātā nāk dabiskā atlase, to slaveno postulāciju, kuru šodien Čārlzs Darvins izteica savā mūžīgajā darbā: The Origin of sugas. Neskatoties uz to, ka tā ir vairākkārt pārformulēta un ir iegūtas jaunas zināšanas par šo tēmu, šī evolūcijas parādība ir neapstrīdama.

Dabiskā atlase attiecas uz ļoti vienkāršām telpām: dzīvo būtņu genoms mutējas, rekombinācijas (seksuālas reprodukcijas gadījumā) un hromosomas var mainīt formu un / vai skaitu. Tā kā paaudžu paaudzē gēni nav saspringti, dažkārt parādās jaunas iezīmes, kas dod priekšroku indivīdiem, kuri tos nes. Citreiz mutācijas ir klusas vai kaitīgas, tāpēc tās neskatās uz sugu.

Pieņemsim, ka, piemēram, konkrēta gēna mutācijas dēļ putnam ir nedaudz garākas astes spalvas. Ja šī īpašība piesaista mātītes, garastes tēviņš vairosies vairāk nekā pārējie tās sugas indivīdi. Ja šī īpašība ir pārmantojama, parādīsies arvien vairāk īpatņu ar garām astēm, jo ​​viņiem vidēji būtu vairāk pēcnācēju. Galu galā šis labvēlīgais raksturs galu galā tiktu noteikts sugai.

Tas ir skaidrs seksuāla rakstura dabiskās atlases piemērs, jo tieši sieviešu izvēle kodē procesu. Jebkurā gadījumā ne visi zina, ka dabā "ne visam ir iemesls". Jūs zināt, ko mēs domājam, ja turpināsit lasīt, jo mēs jums pateiksim, kas ir ģenētiskā dreifēšana un īpaši pārsteidzošs tās variants: evolucionārā šaurā vieta.

• Saistītais raksts: "Bioloģiskās evolūcijas teorija: kas tas ir un ko tas izskaidro"

Kas ir ģenētiskais dreifs?

Evolūcijas mehānismi nav ideāli, cik šķiet, pētot noteiktus dzīvnieku pielāgojumus bioloģijas stundās. Dabiskā atlase darbojas kā neapzināts un neapzināts spēks, bet dzīvās būtnes "dara, ko var, ar to, kas tām ir". Noteikti dažas pazīmes būtu ideāli piemērotas dzīvniekam noteiktā vidē, taču var gadīties, ka mutācija sugā tas nav iespējams vai ka vienkārši dzīvnieka ķermenis nav paredzēts nišas izmantošanai kauliņš.

Papildus tam jāatzīmē, ka dabiskā atlase nav vienīgais dzīvo būtņu evolūcijas mehānisms. Pastāv arī ģenētiskais novirze, stohastisks (nedeterministisks) efekts, kas izlases kļūdu dēļ izraisa gēnu variāciju nejaušu paaudžu ietekmē.

Praktisks piemērs

Ņemsim piemēru. Rūķu populācijā ir 7 sarkanās un 3 zaļās vaboles. Izrādās, ka zaļumi labāk sajaucas ar apkārtējo vidi un līdz ar to samazina izredzes uz iepriekšēju parādīšanos un varētu kļūt vieglāk pavairojami nekā sarkanie. Nav šaubu, ka zaļie bezmugurkaulnieki šajā gadījumā ir "piemērotāki evolūcijas līmenī".

Diemžēl, pirms šie 3 eksemplāri var tikt kopēti, govs uzkāpj uz zemes un sasmalcina tos. Zīdītājs nav apzināti izvēlējies izbeigt vaboļu dzīvi, jo nav mēģinājis viņus upurēt, kā arī nav ar viņiem nekādā veidā mijiedarbojies. Šo koleopteru īpašība neapšaubāmi bija pozitīva, taču nejauši labvēlīgie gēni ir pazuduši.

Tā, Ģenētiskajam dreifam ir tendence samazināt ģenētisko daudzveidību: ja būtu uzkāpušas 3 sarkanās vaboles (visizplatītākā iezīme), joprojām būtu vēl 4, kas varētu vairoties. Lai arī zaļā krāsa sugai būtu izdevīga, nejauša nelaime ir bijusi tā, ka gēns no populācijas ir izdzēsts ar pilnīgi anekdotisku aktu. Tā darbojas ģenētiskais dreifs.

Šajā scenārijā tiek uzskatīts, ka izredzes tikt uzkāptām ir vienādas zaļajām un sarkanajām vabolēm. Ja nē, paraugu ņemšana nebūtu nejauša.

Ģenētiskā dreifa evolucionārā sašaurināšanās

Uz brīdi iedomājieties, ka šajā piemērā populācija ir 10 000 vaboļu, 7000 sarkano un 3000 zaļo: šajā Šajā gadījumā neatkarīgi no tā, cik govs sasmalcina 3 konkrētas krāsas eksemplārus, zaļie gēni turpinās palikt ilgi jēdziens. Ar šo pieņēmumu tiek saprasts, ka ģenētiskais novirze daudz vairāk ietekmē mazās populācijas.

Tikmēr evolūcijas sastrēgums ir notikums, kurā pēkšņi krasi samazinās iedzīvotāju skaits, piemēram, zemestrīce, bads, slimības vai diemžēl cilvēku darbības. Ja mūsu populācijā, kurā ir 10 000 daudzkrāsainu vaboļu, ir plūdi, kas atstāj tikai 10 īpatņus dzīvs, nav grūti iedomāties, kā ģenētiskā dreifēšana varēs daudz vieglāk rīkoties nomocītajā populācijā iztukšots.

Lai saprastu evolucionārā sastrēguma sekas, mums jāizklāsta virkne terminu, kas ir tikpat konkrēti, cik aizraujoši. Dari tā.

Minimālais dzīvotspējīgais iedzīvotāju skaits

Saglabāšanas bioloģijā minimālā dzīvotspējīgā populācija (MVP) ir minimālais indivīdu skaits populācijā, kas var izdzīvot bez laika sabrukuma. Teorētiskā līmenī populācija, kurā ir vairāk cilvēku nekā MVP, var pastāvēt, neskatoties uz normālas dabas katastrofas, paredzamās pārtikas trūkums vai ģenētiskās novirzes sekas iepriekš aprakstīts.

Nav noteikta minimālā dzīvotspējīgā populācijas skaita, jo tāda suga kā parastais krupis (Bufo spinosus), kas dēj tūkstošiem olu, nav tā pati. gadā nekā zilonis (Loxodonta africana) - suga, kuras mātītes piedzimstot dzemdē tikai vienu teļu un kuras grūsnības periods ir 22 mēnešus. Atkarībā no attīstības laika, grūtniecības, reproduktīvā cikla un daudziem citiem parametriem MVP var būt daudz lielāks vai zemāks.

Kopumā to, ko var vispārēji noteikt, ir tas, ka jebkuras sugas optimālais MVP ir tas, kas nodrošina iedzīvotāju pastāvība ir 95-99% 1000 gadu laikā, saprotot, ka šajā intervālā var notikt katastrofas un kaitīgi notikumi pagaidu. Kā jūs varat iedomāties, ja šaurās vietas rezultātā iedzīvotāju skaits būs mazāks par MVP, tas būs lemts.

• Jūs varētu interesēt: "Kāds ir ģenētiskais kods un kā tas darbojas?"

Efektīvais populācijas lielums (Ne)

Vēl viens ļoti interesants parametrs (bet daudz grūtāk saprotams) ir faktiskais populācijas lielums (Ne). Tas ir definēts kā indivīdu skaits, kas idealizētajai populācijai vajadzētu būt, lai konkrēts interesējošais daudzums idealizētajā populācijā būtu tāds pats kā faktiskajā populācijā. Daudz vienkāršāk sakot, Ne palīdz ģenētiķiem saprast faktisko indivīdu skaitu, kas reproducējas populācijā.

Atkal atgriezīsimies pie mūsu vabolēm. Sākotnējā 10 000 īpatņu populācijā mums ir daudz dzīvo būtņu, taču tas nenozīmē, ka visi viņi iet vairoties katru gadu, varbūt tāpēc, ka viņi konkurē savā starpā vai tāpēc, ka olu dēšanai ir ierobežota vieta. Tādēļ, pat ja kopējais iedzīvotāju skaits ir 10 000 (N: 10 000), faktiskais populācijas lielums varētu būt, piemēram, 300 indivīdi (Ne: 300). Tam ir daudz seku evolūcijas līmenī, jo tieši šis parametrs mums patiešām ir svarīgs, nosakot iespējamo vājās vietas ietekmi.

Šis piemērs var izklausīties tālu meklēts, bet, piemēram, savvaļas abinieku populācijās ļoti efektīvi izmēri ir ļoti izplatīti. Vīrieši intensīvi konkurē ar citiem pretendentiem par piekļuvi sievietēm un Diemžēl daudzus gadus ir sausums, un tie neatrod pietiekami daudz ūdens avotu, lai nogulsnētos olas. Tādējādi pat tad, ja konkrētā populācijā tiek aptaujāti 1000 pieaugušie, tajā gadā var būt reproducēti tikai 100 (ļoti optimistiski).

Turpināt

Apkopojot, šeit mēs esam iemācījuši, kas ir ģenētiskā dreifēšana, kāds ir sastrēgums un no kā ir atkarīga tā ietekme. Ja katastrofāls notikums rada evolucionāru sašaurinājumu, kas papildus tam atstāj populāciju no sugas, kas atrodas zem MVP un kurai raksturīgs zems Ne, jūs varat iedomāties iznākums.

Šī notikuma sekas vispirms var netikt pamanītas, taču ar katru skartās populācijas paaudzi genofonds samazināsies un, tāpēc iesaistītie cilvēki beigsies ar ciltsdarbu un izzudīs slimību, mutāciju, adaptācijas trūkuma un bioloģiskās dzīvotspējas dēļ. iztukšots.

Bibliogrāfiskās atsauces

• Barbadilla, A. (2012). Iedzīvotāju ģenētika. Barselonas autonomā universitāte. Ieslēgts: http://biologia. uab. es / divulgacio / genpob. html # faktori, konsultēts, 27 (10), 2012.
• Lopess, S. F. (2001). I klases saderības gēnu evolūcija Dienvidamerikas zeltnešu (lúganos) starojumā (doktora disertācija, Madrides Complutense universitāte).
• Roffé, A. (2014. gads, augusts). Ģenētiskais dreifs kā evolūcijas spēks. IX sanāksmē AFHIC / XXV Zinātņu vēstures un zinātnes vēstures konference.
• SEOANE, C. UN. S., KAGEYAMA, P. Y., RIBEIRO, A., MATIAS, R., Reis, M. S., BAWA, K., & SEBBENN, A. M. (2005). Meža fragmentācijas ietekme uz sēklu migrāciju un Euterpe edulis Mart populāciju pagaidu ģenētisko struktūru. Revista do Instituto Florestal, 17. panta 1. punkts, 23. – 43.