Zakladajúci efekt v čom spočíva a príklady



efekt zakladateľa, v biológii ide o jav, ktorý zahŕňa izoláciu malej skupiny jednotlivcov z väčšej populácie. Keď sa počet jednotlivcov zvýši, genofond nemusí byť presným odrazom populácie, ktorá ich vyvolala.

Zmeny v genofondu v porovnaní s počiatočnou populáciou a pokles variability v populácii vedie - v niektorých prípadoch - k zvýšeniu frekvencie v recesívnych alelách pravopisu.

Z tohto dôvodu lekárska literatúra obsahuje najlepšie príklady zakladajúceho efektu, keď malé ľudské populácie kolonizovali nové prostredie.

Keď sa tieto populácie zväčšujú, ich genofond sa líši od populácie a okrem toho je podiel škodlivých alel významne vyšší. Najznámejším príkladom sú Amish.

index

  • 1 Gén alebo drift génu
    • 1.1 Príklady génového posunu
  • 2 Kedy dochádza k zakladajúcemu efektu??
  • 3 Zakladajúci efekt v laboratóriu
  • 4 Príklad v ľudských populáciách
    • 4.1 Migrácia na malé ostrovy
    • 4.2 Amish
  • 5 Referencie

Gén alebo drift génu

Gene drift je koncept, ktorý úzko súvisí so základným efektom.

V rámci mechanizmov, ktoré vedú k evolučnej zmene, máme prirodzený výber a genetický posun. Posledne uvedené spôsobuje zmeny frekvencií alel populácie v dôsledku náhodných udalostí.

Génový drift sa vyskytuje vo všetkých populáciách, ale má výraznejší účinok a pôsobí rýchlejšie v malých populáciách. U veľkých populácií udalosti, ktoré sa vyskytujú náhodne, významne neovplyvňujú genofond.

Existujú teda dve príčiny alebo príklady driftu génov: účinok úzkeho miesta populácie a účinok zakladateľa. Niektorí autori považujú základný efekt za špeciálny prípad úzkeho miesta.

Príklady génového posunu

Táto udalosť sa vyskytuje kvôli "vzorkovacej chybe". Predpokladajme, že máme tašku s 200 fazuľami: 100 bielych a 100 čiernych. Ak urobím extrakciu 10 fazule, môžem, čistou náhodou, získať 6 bielych a 4 čiernych a nie očakávaný pomer: 5 a 5. Týmto spôsobom sa drift koná.

Teraz môžeme tento príklad extrapolovať do živočíšnej ríše. Predpokladajme, že máme populáciu cicavcov s jedincami bielej kožušiny a inými čiernymi vlasmi.

Čistou náhodou, iba tie s čiernymi vlasmi reprodukovať - ​​niektoré náhodné udalosti zabránili reprodukcii končatín s bielou srsťou. Táto stochastická zmena alelických frekvencií je genetický drift.

V prírode to môže byť spôsobené nejakou environmentálnou katastrofou: lavína zabila väčšinu bielych cicavcov.

Kedy dochádza k zakladajúcemu efektu??

K základnému efektu dochádza vtedy, keď sa niekoľko jedincov izoluje od „matky“ alebo počiatočnej populácie a tvorí medzi nimi novú populáciu. Nové kolonizátory môžu byť tvorené jedným párom, alebo jedna samica inseminovaná - ako je tomu v prípade hmyzu, ktorý môže zachrániť spermie..

Populácie rôznych zvierat, ktoré v súčasnosti žijú na ostrovoch, sú potomkami niekoľkých kolonizátorov, ktorí prišli na tieto územia náhodným rozptýlením..

Ak nová populácia rýchlo rastie a dosiahne významnú veľkosť, frekvencia alel pravdepodobne nebude výrazne zmenená oproti populácii, ktorá ich vytvorila, hoci niektoré zriedkavé alely (napríklad spôsobujúce ochorenie alebo škodlivý stav) boli transportované zakladatelia.

Ak kolónia zostáva malá, génový drift pôsobí zmenou alelických frekvencií. Malá veľkosť kolonizujúcej populácie môže byť v niektorých prípadoch preložená do straty genetickej variácie a heterozygozity..

Okrem toho je potrebné vziať do úvahy, že v malých populáciách je pravdepodobnosť párenia dvoch príbuzných väčšia, čím sa zvyšuje úroveň príbuznosti..

Zakladajúci efekt v laboratóriu

V polovici 50. rokov dvaja vedci, Dobzhansky a Pavlovsky, experimentálne demonštrovali základný efekt. Konštrukcia spočívala v iniciovaní kontrolovaných populácií dipterusu Drosophila pseudoobscura.

Pohlavie Drosophila je protagonistom širokej škály experimentov v biologických laboratóriách vďaka svojej ľahkej kultivácii a krátkej dobe medzi generáciami.

Táto populácia bola iniciovaná z inej, ktorá vykonávala niektoré chromozomálne preskupenie tretieho chromozómu s frekvenciou 50%. Existovali teda dva typy populácií: veľká bola iniciovaná s 5000 jedincami a iní s iba 20.

Po približne 18 generáciách (približne jeden a pol roka) bola priemerná frekvencia chromozomálneho prešmyku 0,3 u oboch populácií. Rozsah variácií bol však oveľa väčší u malých populácií.

Inými slovami, na začiatku populácie s nízkym počtom zriaďovateľov vznikli značné rozdiely medzi populáciami z hľadiska frekvencií preštudovaného štúdia..

Príklad v ľudských populáciách

Základným efektom je jav, ktorý sa dá aplikovať na ľudské populácie. V skutočnosti táto kolonizačná udalosť nám umožňuje vysvetliť vysokú frekvenciu dedičných porúch v malých izolovaných populáciách.

Migrácia na malé ostrovy

Na začiatku 19. storočia sa viac ako tucet jedincov z Anglicka presťahovalo na ostrov v Atlantickom oceáne. Táto skupina ľudí začala svoj život na ostrove, kde sa rozmnožovali a vytvorili novú populáciu.

Predpokladá sa, že jeden z počiatočných "zakladateľov" niesol recesívnu alelu na stav, ktorý ovplyvňuje videnie, nazývané pigmentovaná rinitída..

V roku 1960, keď už obyvateľstvo dosiahlo oveľa väčší počet členov - 240 potomkov - štyria z nich trpeli vyššie uvedenou podmienkou. Tento podiel je približne 10-krát vyšší ako počet obyvateľov, ktorí zrodili zakladateľov.

Amish

Amish je náboženská skupina, ktorá okrem toho, že je známa svojím jednoduchým životným štýlom a ďaleko od moderných vymožeností, sa vyznačuje vysokým podielom recesívnych škodlivých alel. V osemnástom storočí sa malá skupina jednotlivcov sťahovala z Nemecka do Švajčiarska a odtiaľ do Spojených štátov amerických.

Medzi homozygotnými patológiami, ktoré sú veľmi časté v Amish, vyniká trpaslík a polydaktómia - stav, keď sa jednotlivci rodia s viac ako piatimi prstami.

Odhaduje sa, že 13% populácie sú nositeľmi recesívnej alely, ktorá spôsobuje uvedený škodlivý stav. Extrémne vysoké frekvencie, ak ich porovnáme s ľudskou populáciou, ktorá im dala pôvod.

referencie

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Biológia: veda a príroda. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolučná analýza. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). vývoj . Sinauer.
  5. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoológie (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evolúcia a rozmanitosť života: Vybrané eseje. Harvard University Press.
  7. Rice, S. (2007).Encyklopédia evolúcie. Fakty o súbore.
  8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biológia: Dynamická veda. Nelson Education.
  9. Soler, M. (2002). Evolúcia: základ biológie. Južný projekt.