STEIGĖJO EFEKTAS: KĄ JIS SUDARO, IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Įkūrėjas poveikis , biologijos, yra reiškinys, susijęs su maža grupe asmenų iš didesnio gyventojų izoliaciją. Kai padidėja individų skaičius, genų fondas gali būti netikslus atspindintis populiaciją, kuri juos sukėlė.

Genų fondo kitimas, palyginti su pradine populiacija, ir populiacijos kintamumo sumažėjimas tam tikrais atvejais lemia recesyvinio speltos alelių dažnio padidėjimą.

Šaltinis: Įkūrė Founder_effect.png: Vartotojas: Qz10 išvestinis darbas: Zerodamage (Šis failas buvo išvestas iš: Įkūrėjo efektas.png :), per „Wikimedia Commons“

Dėl šios priežasties medicinos literatūroje pateikiami geriausi pagrindinio efekto pavyzdžiai, kai mažos žmonių populiacijos kolonizavo naują aplinką.

Kai šios populiacijos padidėja, jų genų fondas skiriasi nuo populiacijos, be to, kenksmingų alelių dalis yra žymiai didesnė. Labiausiai žinomas pavyzdys yra amišai.

Genas arba genetinis dreifas

Genų dreifas yra sąvoka, glaudžiai susijusi su įkūrėjo efektu.

Tarp mechanizmų, sukeliančių evoliucijos pokyčius, turime natūralią atranką ir genetinį dreifą. Pastaroji sąlygoja alelių dažnio pokyčius populiacijoje per atsitiktinius įvykius.

Genų dreifas vyksta visose populiacijose, tačiau turi ryškesnį poveikį ir greičiau veikia mažose populiacijose. Didelėse populiacijose atsitiktiniai įvykiai nedaro didelės įtakos genų telkiniui.

Taigi yra dvi genų dreifo priežastys arba pavyzdžiai: populiacijos susiaurėjimo efektas ir įkūrėjo efektas. Kai kurie autoriai įkūrėjo efektą laiko ypatingu kliūties atveju.

Genų dreifo pavyzdžiai

Šis įvykis įvyksta dėl „atrankos klaidos“. Tarkime, kad mes turime maišą su 200 pupelių: 100 baltų ir 100 juodų. Jei aš ekstrahuoju 10 pupelių, galbūt, atsitiktinai, gaunu 6 baltas ir 4 juodas, o ne tikėtiną proporciją: 5 ir 5. Tokiu būdu dreifas veikia.

Dabar šį pavyzdį galime ekstrapoliuoti į gyvūnų karalystę. Tarkime, kad turime žinduolių populiaciją, turinčią pavienius žmones su baltu kailiu, o kitus - juodais kailiu.

Netikėtai dauginasi tik juodaplaukiai - atsitiktinumas neleido atkurti baltaodžių galūnių. Šis stochastinis alelinių dažnių pokytis yra genų dreifas.

Gamtoje tai gali įvykti dėl aplinkos katastrofos: lavina sunaikino daugumą baltaodžių žinduolių.

Kada pasireiškia įkūrėjo efektas?

Steigiamasis efektas atsiranda tada, kai nedaugelis individų išskiria save iš „motinos“ ar pradinės populiacijos ir tarpusavyje sudaro naują populiaciją. Naujieji kolonizatoriai gali būti sudaryti iš vienos poros arba iš vienos apvaisintos patelės - kaip ir vabzdžių, kurie gali laikyti spermą.

Įvairių gyvūnų, kurie šiandien gyvena salose, populiacijos yra palikuonių iš kelių kolonizatorių, kurie į šias teritorijas atvyko atsitiktinai pasklidę.

Jei nauja populiacija greitai auga ir pasiekia reikšmingą dydį, alelių dažnis greičiausiai nebus labai pakitęs nuo tos populiacijos, kuri juos sukūrė, nors kai kuriuos retus alelius (pvz., Sukeliančius ligą ar žalingą būklę) įkūrėjai.

Jei kolonija išlieka nedidelė, genų dreifas veikia keičiant alelių dažnį. Mažas kolonizuojančios populiacijos dydis kai kuriais atvejais gali paversti genetinės variacijos ir heterozigotumo praradimą.

Be to, reikia atsižvelgti į tai, kad mažose populiacijose didesnė tikimybė, kad du giminaičiai porosis, taigi padidėja užuojautos lygis.

Įkūrėjo efektas laboratorijoje

Dešimtojo dešimtmečio viduryje du tyrėjai, Dobzhansky ir Pavlovsky, eksperimentiškai pademonstravo įkūrėjo efektą. Projektą sudarė kontroliuojamos dipterano Drosophila pseudoobscura populiacijos pradžia.

Drosophila gentis yra daugelio eksperimentų biologijos laboratorijose veikėjas, nes lengvai auginamas ir trumpai kartojasi.

Ši populiacija buvo pradėta nuo kitos, kurios metu buvo atliktas tam tikras chromosomų trečiosios chromosomos pertvarkymas, kai dažnis buvo 50%. Taigi, buvo dviejų tipų populiacijos: kai kurios stambios prasidėjo 5000 individų, kitos - tik 20.

Po maždaug 18 kartų (maždaug pusantrų metų) abiejose populiacijose vidutinis chromosomų pertvarkymo dažnis buvo 0,3. Tačiau mažose populiacijose variacijų diapazonas buvo daug didesnis.

Kitaip tariant, iš pradžių populiacijos, turinčios nedaug įkūrėjų, lėmė didelius skirtumus tarp populiacijų pagal tirtų pertvarkymų dažnį.

Šaltinis: Autorius Bbski, iš „Wikimedia Commons“

Žmonių populiacijų pavyzdys

Įkūrėjo efektas yra reiškinys, kurį galima pritaikyti žmonių populiacijose. Iš tikrųjų šis kolonizacijos įvykis paaiškina didelį paveldimų sutrikimų dažnį mažose izoliuotose populiacijose.

Migracijos į mažas salas

XIX amžiaus pradžioje šiek tiek daugiau nei tuzinas asmenų iš Anglijos persikėlė į salą, esančią Atlanto vandenyne. Ši žmonių grupė savo gyvenimą pradėjo saloje, kur jie dauginosi ir sukūrė naują populiaciją.

Spėliojama, kad vienas iš pradinių „įkūrėjų“ pernešė recesyvinį alelį būklei, turinčiai įtakos regėjimui, vadinamam pigmentiniu rinitu.

1960 m., Kai gyventojai jau buvo pasiekę daug didesnį narių skaičių - 240 palikuonių - keturi iš jų nukentėjo nuo minėtos būklės. Ši dalis yra maždaug 10 kartų didesnė nei gyventojų, kurie paskatino steigėjus.

Amišas

Amišai yra religinė grupė, kuri, be žinomo paprasto gyvenimo būdo ir atitolusi nuo šiuolaikinių patogumų, išsiskiria dideliu recesyviniu žalingų alelių santykiu. XVIII amžiuje nedidelė asmenų grupė migravo iš Vokietijos į Šveicariją ir iš ten į Jungtines Amerikos Valstijas.

Tarp labai paplitusių amišų homozigotinių patologijų išsiskiria dwarfizmas ir poliaktilizmas - būklė, kai individai gimsta su daugiau nei penkiais pirštais.

Manoma, kad 13% gyventojų yra recesyvinio alelio, sukeliančio šią žalingą būklę, nešiotojai. Ypač aukšti dažniai, jei palygintume juos su žmonių populiacija, kuri juos sukėlė.

Šaltinis: Gadjoboy iš flickr.com - https://www.flickr.com/photos/gadjoboy/, per „Wikimedia Commons“

Nuorodos

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: mokslas ir gamta. „Pearson Education“.
2. Curtis, H., ir Schnek, A. (2006). Kvietimas į biologiją. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoliucijos analizė. Prentice salė.
4. Futuyma, DJ (2005). Evoliucija. Sinaueris.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai (15 tomas). Niujorkas: „McGraw-Hill“.
6. Mayr, E. (1997). Evoliucija ir gyvenimo įvairovė: pasirinktos esė. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Evoliucijos enciklopedija. Faktai byloje.
8. Russell, P., Hertz, P., ir McMillan, B. (2013). Biologija: dinaminis mokslas. Nelsono švietimas.
9. Soler, M. (2002). Evoliucija: biologijos pagrindas. Pietų projektas.