Evrimsel darboğaz: nedir ve türleri nasıl etkiler?

Canlıların evrimini düşündüğümüzde akla ilk gelen doğal seleksiyondur. Charles Darwin'in günümüzdeki zamansız çalışmasında öne sürdüğü o ünlü varsayım: Türler. Çeşitli vesilelerle yeniden formüle edilmesine ve konuyla ilgili yeni bilgiler edinilmesine rağmen, bu evrimsel fenomen tartışılmazdır.

Doğal seçilim, bir dizi çok basit öncül ile ilgilenir: canlıların genomu mutasyona uğrar, yeniden birleşir (eşeyli üreme durumunda) ve kromozomlar şekil ve/veya sayı değiştirebilir. Genler nesiller boyunca sıkı olmadığı için, bazen onları taşıyan bireyleri destekleyen yeni özellikler ortaya çıkar. Diğer zamanlarda, mutasyonlar sessiz veya zararlıdır, bu nedenle türlere bakmazlar.

Örneğin, belirli bir gendeki bir mutasyonun, bir kuşun biraz daha uzun kuyruk tüylerine sahip olmasına neden olduğunu varsayalım. Bu özellik dişileri cezbederse, uzun kuyruklu erkek, türünün geri kalan bireylerinden daha fazla çoğalacaktır. Bu özellik kalıtsal ise, ortalama olarak daha fazla yavruya sahip olacakları için uzun kuyruklu daha fazla örnek ortaya çıkacaktır. Sonunda, bu faydalı karakter türlere sabitlenmiş olacaktı.

Bu, cinsel nitelikteki doğal seçilimin açık bir örneğidir, çünkü süreci kodlayan dişilerin seçimidir. Her neyse, herkesin bilmediği şey, doğada "her şeyin bir nedeni olmadığı"dır. Okumaya devam ederseniz ne demek istediğimizi anlayacaksınız çünkü size genetik sürüklenmenin ne olduğunu ve özellikle çarpıcı bir varyantını anlatacağız: evrimsel darboğaz.

• İlgili makale: "Biyolojik evrim teorisi: ne olduğu ve neyi açıkladığı"

Genetik sürüklenme nedir?

Biyoloji derslerinde belirli hayvan adaptasyonlarını incelerken göründüğü kadar evrimsel mekanizmalar mükemmel değildir. Doğal seleksiyon, istemsiz ve bilinçsiz bir güç olarak hareket eder, ancak canlılar "sahip olduklarıyla yapabileceklerini yaparlar".. Kesinlikle bazı özellikler belirli bir çevredeki bir hayvan için ideal olacaktır, ancak mutasyon türde imkansızdır veya basitçe, hayvanın vücudunun bir nişten yararlanmak için tasarlanmamıştır. zar.

Bunun yanında belirtmek gerekir ki, canlılardaki tek evrim mekanizması doğal seçilim değildir. Örnekleme hatası nedeniyle genlerin rastgele nesiller boyunca değişmesine neden olan stokastik (deterministik olmayan) bir etki olan genetik sürüklenme de vardır.

Pratik bir örnek

Bir örnek alalım. Bir cüce popülasyonunda 7 kırmızı ve 3 yeşil böcek vardır. Yeşillerin çevre ile daha iyi uyum sağladığı ve bu nedenle, eski olma şansını azalttığı ve kırmızılardan daha kolay çoğaltılabileceği ortaya çıktı. Bu durumda yeşil omurgasızların "evrimsel düzeyde daha uygun" olduklarına şüphe yoktur.

Ne yazık ki, bu 3 örnek çiftleşmeden önce, bir inek yere basar ve onları ezer. Memeli, böcekleri avlamaya çalışmadığı ve onlarla hiçbir şekilde etkileşime girmediği için, böceklerin yaşamını sona erdirmeyi bilinçli olarak seçmemiştir. Bu koleopteranların özelliği şüphesiz olumluydu, ancak şans eseri faydalı genler yok oldu.

Böylece, Genetik sürüklenme, genetik çeşitliliği azaltma eğilimindedir: 3 kırmızı böcek üzerine basılmış olsaydı (en yaygın özellik), üreyebilecek 4 tane daha olurdu.. Yeşil renk türler için ne kadar faydalı olursa olsun, genin tamamen anekdot bir eylemle popülasyondan silinmesi tesadüfi bir talihsizlik olmuştur. Genetik sürüklenme böyle çalışır.

Bu senaryoda, yeşil ve kırmızı böcekler için üzerine basılma şansının aynı olduğu varsayılmaktadır. Aksi takdirde, örnekleme rastgele olmayacaktır.

Genetik sürüklenmedeki evrimsel darboğaz

Bir an için, yukarıdaki örnekte popülasyonun 10.000 böcek, 7.000 kırmızı ve 3.000 yeşil olduğunu hayal edin: bu durumda Bu durumda, bir inek belirli bir rengin 3 örneğini ne kadar ezerse ezsin, yeşil genler uzun süre kalmaya devam edecektir. terim. Bu öncül ile genetik sürüklenmenin küçük popülasyonları çok daha fazla etkilediği anlaşılmaktadır.

Bu arada evrimsel darboğaz, deprem, kıtlık, hastalık veya ne yazık ki insan faaliyetleri gibi çevresel bir olay tarafından ani ve şiddetli bir nüfus azalmasının yaşandığı bir olay. 10.000 çok renkli böcek popülasyonumuzda sadece 10 örnek bırakan bir sel varsa Canlıyken, genetik sürüklenmenin hırpalanmış popülasyonda nasıl daha kolay hareket edebileceğini hayal etmek zor değil. tükenmiş.

Evrimsel bir darboğazın sonuçlarını anlamak için, heyecan verici oldukları kadar somut olan bir dizi terimi incelemeliyiz. Göreyim seni.

Asgari canlı nüfus

Koruma biyolojisinde, minimum canlı popülasyon (MVP) bir popülasyonda zamanla çökmeden hayatta kalabilen minimum birey sayısı. Teorik düzeyde, MVP'den daha fazla sayıda birey içeren popülasyon, normal doğal afetler, beklenen gıda eksikliği veya önceden genetik sürüklenmenin etkileri tarif edilmiştir.

Bir kara kurbağası (Bufo spinosus) gibi binlerce yumurta bırakan bir tür aynı olmadığından, belirli bir minimum canlı popülasyon sayısı yoktur. dişileri doğumda sadece bir buzağı doğuran ve 22 gebelik süresi olan bir tür olan filden (Loxodonta africana) yılda bir kez daha aylar. Gelişim süresi, gebelik, üreme döngüleri ve diğer birçok parametreye bağlı olarak MVP çok daha yüksek veya daha düşük olabilir..

Genel olarak, evrensel olarak kurulabilecek olan, herhangi bir türde optimal bir MVP'nin, 1.000 yılda %95-99 nüfus devamlılığı, bu aralıkta afetlerin ve zararlı olayların meydana gelebileceğinin anlaşılması geçici. Tahmin edebileceğiniz gibi, bir darboğaz MVP'nin altında bir sayıya sahip bir popülasyonla sonuçlanırsa, mahkum olacaktır.

• İlginizi çekebilir: "Genetik kod nedir ve nasıl çalışır?"

Etkili nüfus büyüklüğü (Ne)

Bir başka çok ilginç parametre (ancak anlaşılması çok daha zor) efektif popülasyon büyüklüğüdür (Ne). Bu şu şekilde tanımlanır İdealleştirilmiş bir popülasyonun belirli bir ilgi miktarı için sahip olması gereken birey sayısı, idealleştirilmiş popülasyonda gerçek popülasyonda olduğu gibi aynı olmalıdır.. Daha basit bir ifadeyle Ne, genetikçilerin bir popülasyonda üreyen gerçek birey sayısını anlamalarına yardımcı olur.

Tekrar böceklerimize dönelim. 10.000 örnekten oluşan ilk popülasyonda birçok canlı var, ancak bu hepsinin yok olduğu anlamına gelmiyor. Belki birbirleriyle rekabet ettikleri için ya da yumurtlama alanı sınırlı olduğu için her yıl üremek. Bu nedenle, toplam popülasyon sayısı 10.000 (N: 10.000) olsa bile, etkin popülasyon büyüklüğü örneğin 300 birey (Ne: 300) olabilir. Bunun evrimsel düzeyde pek çok anlamı vardır, çünkü bir darboğazın olası etkilerini ölçerken bizim için gerçekten önemli olan bu parametredir.

Bu örnek kulağa çok uzak gelebilir, ancak örneğin, vahşi amfibi popülasyonlarında küçük etkili boyutlar çok yaygındır. Erkekler, kadınlara erişim için diğer yarışmacılarla yoğun bir şekilde rekabet eder ve Ne yazık ki uzun yıllar kuraklık oluyor ve biriktirecek yeterli su kaynağı bulamıyorlar. yumurtalar. Bu nedenle, belirli bir popülasyonda 1.000 yetişkin araştırılsa bile, o yıl yalnızca 100'ü üremiş olabilir (çok iyimser olmak gerekirse).

Devam et

Özetle, burada size genetik sürüklenmenin ne olduğunu, darboğazın ne olduğunu ve etkilerinin neye bağlı olduğunu öğrettik. Felaket bir olay evrimsel bir darboğaza yol açarsa, bunun üzerine bir popülasyon bırakır. Düşük Ne ile karakterize edilen MVP'nin altındaki bir türün sonuç.

Bu olayın etkileri ilk anda fark edilmeyebilir, ancak etkilenen popülasyonun her neslinde gen havuzu aşınacak ve, bu nedenle, dahil olanlar, hastalıklar, mutasyonlar, adaptasyon eksikliği ve biyolojik canlılık nedeniyle akrabalı üreme ve yok olma sıkıntısı çekeceklerdir. tükenmiş.

Bibliyografik referanslar

• Barbadilla, A. (2012). Nüfusun genetiği. Barselona Özerk Üniversitesi. Açık: http://biologia. uab. es / divulgacio / genpob. html # faktörler, danışılan, 27 (10), 2012.
• Lopez, S. F. (2001). Güney Amerika saka kuşlarından (lúganos) radyasyonda sınıf I doku uyumluluk genlerinin evrimi (Doktora tezi, Complutense University of Madrid).
• Roffé, A. (2014, Ağustos). Evrimsel bir güç olarak genetik sürüklenme. IX Toplantısı AFHIC / XXV Epistemoloji ve Bilimler Tarihi Konferansı'nda.
• SEAN, C. VE. S., KAGEYAMA, P. Y., RIBEIRO, A., MATIAS, R., Reis, M. S., BAWA, K., & SEBBENN, A. M. (2005). Orman parçalanmasının Euterpe edulis Mart popülasyonlarının tohum göçü ve geçici genetik yapısı üzerine etkileri. Revista do Instituto Florestal, 17 (1), 23-43.