Blocaj evolutiv: ce este și cum afectează speciile

Când ne gândim la evoluția ființelor vii, primul lucru care ne vine în minte este selecția naturală, acea faimoasă postulare realizată de Charles Darwin în lucrarea sa atemporală de astăzi: The Origin of the specii. În ciuda faptului că a fost reformulat de mai multe ori și s-au obținut noi cunoștințe cu privire la subiect, acest fenomen evolutiv este incontestabil.

Selecția naturală este despre o serie de premise foarte simple: genomul ființelor vii mută, se recombină (în cazul reproducerii sexuale) și cromozomii pot schimba forma și / sau numărul. Deoarece genele nu sunt strânse de-a lungul generațiilor, apar uneori noi trăsături care favorizează indivizii care le poartă. Alteori, mutațiile sunt tăcute sau dăunătoare, deci nu se uită la specie.

Să spunem, de exemplu, că o mutație într-o anumită genă determină o pasăre să aibă pene de coadă puțin mai lungi. Dacă această trăsătură atrage femelele, masculul cu coadă lungă se va reproduce mai mult decât restul indivizilor din specia sa. Dacă această trăsătură este ereditară, vor apărea din ce în ce mai multe exemplare cu cozi lungi, deoarece ar avea în medie mai mulți descendenți. În cele din urmă, acest caracter benefic ar ajunge să fie fixat în specie.

Acesta este un exemplu clar de selecție naturală de natură sexuală, deoarece alegerea femeilor este cea care codifică procesul. Oricum, ceea ce nu știe toată lumea este că în natură „nu totul are un motiv”. Veți ști la ce ne referim dacă continuați să citiți, deoarece vă vom spune ce este deriva genetică și o variantă deosebit de izbitoare a acesteia: blocajul evolutiv.

• Articol asociat: „Teoria evoluției biologice: ce este și ce explică aceasta”

Ce este deriva genetică?

Mecanismele evolutive nu sunt perfecte, oricât de mult par atunci când se studiază anumite adaptări animale la orele de biologie. Selecția naturală acționează ca o forță involuntară și inconștientă, dar ființele vii „fac ce pot cu ceea ce au”. Cu siguranță, unele trăsături ar fi ideale pentru un animal într-un mediu specific, dar mutația poate fi este imposibil în specie sau, pur și simplu, corpul animalului nu este conceput pentru a exploata o nișă zaruri.

În plus, trebuie remarcat faptul că selecția naturală nu este singurul mecanism evolutiv la ființele vii. Există, de asemenea, deriva genetică, un efect stocastic (nedeterminist) care determină variația genelor prin generații aleatorii, datorită erorii de eșantionare.

Un exemplu practic

Să luăm un exemplu. Într-o populație pitică există 7 gândaci roșii și 3 verzi. Se pare că verdele se amestecă mai bine cu mediul și, prin urmare, reduce șansele de a fi predate și ar putea deveni mai ușor de reprodus decât roșii. Nu există nicio îndoială că nevertebratele verzi, în acest caz, sunt „mai potrivite la nivel evolutiv”.

Din păcate, înainte ca aceste 3 exemplare să poată copula, o vacă pășește pe pământ și le zdrobește. Mamiferul nu a ales în mod conștient să pună capăt vieții gândacilor, deoarece nu a încercat să îi pradă și nici nu a interacționat în vreun fel cu ei. Trăsătura acestor coleoptere a fost, fără îndoială, pozitivă, dar din întâmplare, genele benefice au dispărut.

Astfel încât, Deriva genetică tinde să reducă diversitatea genetică: dacă s-ar fi călcat 3 gândaci roșii (cea mai comună trăsătură), ar mai exista încă 4 care s-ar putea reproduce. Oricât de mult culoarea verde ar fi benefică pentru specie, a fost nenorocirea întâmplătoare că gena a fost ștearsă din populație printr-un act complet anecdotic. Așa funcționează deriva genetică.

În acest scenariu, probabilitățile de a fi călcate sunt presupuse a fi aceleași pentru gândacii verzi și roșii. Dacă nu, eșantionarea nu ar fi aleatorie.

Blocajul evolutiv în deriva genetică

Pentru o clipă, imaginați-vă că în exemplul de mai sus populația este de 10.000 de gândaci, 7.000 de roșii și 3.000 de verzi: în aceasta În acest caz, indiferent cât de mult o vacă zdrobește 3 exemplare de o anumită culoare, genele verzi vor continua să rămână mult timp termen. Cu această premisă, se înțelege că deriva genetică afectează mult mai mult populațiile mici.

Între timp, blocajul evolutiv este un eveniment în care o scădere bruscă drastică a populației este experimentată de un eveniment de mediu, cum ar fi un cutremur, foamete, boli sau, din păcate, activități umane. Dacă în populația noastră de 10.000 de gândaci multicolori există o inundație care lasă doar 10 exemplare în viață, nu este dificil să ne imaginăm cum deriva genetică va putea acționa mult mai ușor în populația bătută epuizat.

Pentru a înțelege implicațiile unui blocaj evolutiv, trebuie să disecăm o serie de termeni pe cât de concreți, pe atât de interesanți. Du-te.

Populația minimă viabilă

În biologia conservării, populația minimă viabilă (MVP) este numărul minim de indivizi dintr-o populație care poate supraviețui fără ca aceasta să se prăbușească în timp. La nivel teoretic, populația cu un număr de indivizi mai mare decât MVP poate exista în ciuda dezastre naturale normale, lipsa hranei așteptate sau efectele derivei genetice anterior descris.

Nu există un număr specific minim de populație viabilă, deoarece o specie precum un broască comună (Bufo spinosus) care depune mii de ouă nu este aceeași. anual decât un elefant (Loxodonta africana), o specie ale cărei femele nasc doar un vițel la naștere și au o perioadă de gestație de 22 luni. În funcție de timpul de dezvoltare, gestație, cicluri de reproducere și mulți alți parametri, MVP poate fi mult mai mare sau mai mic.

În general, ceea ce poate fi stabilit universal este că un MVP optim în orice specie este unul care asigură permanența populației de 95-99% în 1.000 de ani, înțelegând că dezastrele și evenimentele dăunătoare pot apărea în acest interval temporar. După cum vă puteți imagina, dacă un blocaj are ca rezultat o populație cu un număr sub MVP, aceasta va fi condamnată.

• S-ar putea să vă intereseze: „Ce este codul genetic și cum funcționează?”

Dimensiunea efectivă a populației (Ne)

Un alt parametru foarte interesant (dar mult mai dificil de înțeles) este dimensiunea efectivă a populației (Ne). Aceasta este definită ca numărul de indivizi pe care ar trebui să-i aibă o populație idealizată pentru ca o anumită cantitate de interes să fie aceeași în populația idealizată ca în populația reală. Mai simplu, Ne îi ajută pe genetici să înțeleagă numărul real de indivizi care se reproduc într-o populație.

Să ne întoarcem din nou la gândacii noștri. În populația inițială de 10.000 de exemplare avem multe ființe vii, dar acest lucru nu implică faptul că toate acestea pleacă să se reproducă în fiecare an, poate pentru că concurează între ei sau pentru că spațiul pentru depunerea ouălor este limitat. Prin urmare, chiar dacă numărul total al populației este de 10.000 (N: 10.000), dimensiunea efectivă a populației ar putea fi, de exemplu, 300 de indivizi (Ne: 300). Acest lucru are multe implicații la nivel evolutiv, deoarece acest parametru contează cu adevărat pentru noi atunci când cuantificăm posibilele efecte ale unui blocaj.

Acest exemplu poate părea îndepărtat, dar, de exemplu, dimensiunile efective mici sunt foarte frecvente la populațiile de amfibieni sălbatici. Bărbații concurează intens cu alți concurenți pentru accesul la femei și, pentru Din păcate, mulți ani sunt secete și nu găsesc suficiente surse de apă pentru a se depune ouăle. Astfel, chiar dacă 1.000 de adulți sunt chestionați într-o anumită populație, doar 100 s-ar fi putut reproduce în acel an (fiind foarte optimist).

Relua

Pe scurt, aici v-am învățat ce este deriva genetică, ce este blocajul și de ce depind efectele sale. Dacă un eveniment catastrofal dă naștere unui blocaj evolutiv care, deasupra acestuia, lasă o populație a unei specii sub MVP care se caracterizează prin prezența unui Ne scăzut, vă puteți imagina rezultat.

Efectele acestui eveniment s-ar putea să nu fie observate în primă instanță, dar cu fiecare generație a populației afectate, rezerva de gene se va eroda și, prin urmare, cei implicați vor ajunge să sufere consangvinizare și să dispară din cauza bolilor, mutațiilor, lipsei de adaptări și viabilității biologice epuizat.

Referințe bibliografice

• Barbadilla, A. (2012). Genetica populației. Universitatea Autonomă din Barcelona. Pe: http://biologia. uab. es / divulgacio / genpob. html # factors, consultat, 27 (10), 2012.
• López, S. F. (2001). Evoluția genelor de histocompatibilitate de clasa I în radiațiile de la ciuperci sud-americane (lúganos) (Disertație de doctorat, Universitatea Complutense din Madrid).
• Roffé, A. (2014, august). Deriva genetică ca forță evolutivă. În a IX-a întâlnire AFHIC / XXV Conferința de epistemologie și istoria științelor.
• SEOANE, C. ȘI. S., KAGEYAMA, P. Y., RIBEIRO, A., MATIAS, R., Reis, M. S., BAWA, K. și SEBBENN, A. M. (2005). Efectele fragmentării pădurilor asupra migrației semințelor și structurii genetice temporare a populațiilor Euterpe edulis Mart. Revista do Instituto Florestal, 17 (1), 23-43.