Ewolucja populacji_teoria

Ewolucja populacji

Dryf genetyczny, Efekt założyciela, Efekt wąskiego gardła

Dryf genetyczny

• proces polegający na przypadkowej fluktuacji częstości występowania danego allelu w populacji, nie wynikający z mutacji, migracji ani z doboru naturalnego
• Dryf genetyczny jest czynnikiem ewolucyjnym pozbawionym charakteru przystosowawczego. Szybkość eliminacji czy fiksacji allelu w populacji zależy od jej wielkości
• Im mniejsza populacja, tym szybciej allel ulegnie eliminacji bądź zdominuje populację. Dlatego efekt dryfu genetycznego jest łatwiej obserwowalny w małych, izolowanych populacjach

Dryf genetyczny

• Wyobraźcie sobie świetnie przystosowaną do środowiska lwicę. Silną, sprawną, płodną, dobrze opiekującą się potomstwem, skutecznie polującą i działającą w grupie. Osobnik idealny do przekazania swoich genów kolejnemu pokoleniu. A jednak całkowicie przypadkiem, np. podczas spożywania posiłku, z jakiegoś losowego powodu udławi się kawałkiem kości i umiera

• Pomyślcie teraz o łące, na której pasą się krowy. Są tam też ślimaki o różnym kolorze muszli. Istnieje jakieś prawdopodobieństwo rozdeptania mięczaka przez przeżuwacza. To, jaki ślimak (jakiego koloru muszli) zostanie rozgnieciony przez krowę jest przypadkowe. Dla krowy nie ma to znaczenia, zapewne i tak nie dostrzeże swej ofiary. Mamy więc kolejny przykład eliminacji określonego osobnika z populacji, nie będącej efektem doboru naturalnego

Dryf genetyczny

• W dużych populacjach dryf genetyczny czasami też występuje, kiedy w rozmnażaniu bierze udział mała liczba osobników (np u fok)

• Poza wymienionymi sytuacjami dryf genetyczny może mieć też bardziej drastyczny charakter

• W wyniku katastrof naturalnych, niezależnie od doboru, wymierać mogą znaczne części populacji. Przechodzi ona wówczas efekt wąskiego gardła

Efekt wąskiego gardła-efekt szyjki butelki

• po katastrofie (powódź, pożar, choroba) powoduje zubożenie i zredukowanie puli genowej populacji

• w odtwarzaniu populacji bierze mała liczba osobników

• następuje obniżenie różnorodności genetycznej populacji - RYZYKO !!!! wyginięcia populacji

Efekt wąskiego gardła-efekt szyjki butelki

Efekt założyciela

• kolejny skrajny przykład dryfu genetycznego, który ma miejsce, gdy mała grupa osobników odrywa się od większej populacji, aby założyć kolonię

• Nowa kolonia jest odizolowana od pierwotnej populacji, a osobniki założyciele mogą nie reprezentować pełnej różnorodności genetycznej pierwotnej populacji

• allele w populacji założycieli mogą występować z inną częstością niż w populacji pierwotnej, a niektórych alleli może całkowicie brakować

• Efekt założyciela jest koncepcyjnie podobny do efektu wąskiego gardła, ale zachodzi poprzez inny mechanizm (kolonizacja, a nie katastrofa)

Efekt założyciela

• w 1980 roku na Nową Zelandię przewieziono 12 osobników Jeża europejskiego
• populacja rosła, wykazano, że prawie połowa osobników ma nieprawidłowe uzębienie (brak lub dodatkowe zęby)
• W Europie nieprawidłowe uzębienie występowało bardzo rzadko
• Wśród osobników-założecieli populacji nowozelandzkiej był/byli nosiciel/ele rzadkiego genu warunkującego nieprawidłowe uzębienie
• Allel warunkujące nieprawidłowościw uzębieniu niewpływał na wartość przystosowawczą i rozprzestrzeniał się przypadkowo