Efekt założycielski w tym, co on składa i przykłady

The efekt założyciela, w biologii jest to zjawisko polegające na izolacji niewielkiej grupy osób z większej populacji. Gdy wzrasta liczba osobników, pula genów może nie być dokładnym odzwierciedleniem populacji, która je spowodowała.

Zmienność puli genów w porównaniu z początkową populacją i spadek zmienności populacji prowadzi - w niektórych przypadkach - do zwiększenia częstotliwości recesywnych alleli ortograficznych.

Z tego powodu literatura medyczna zawiera najlepsze przykłady efektu założycielskiego, w którym małe populacje ludzkie skolonizowały nowe środowiska.

Gdy populacje te zwiększyły swoją wielkość, ich pula genów różni się od populacji, a ponadto udział szkodliwych alleli jest znacznie wyższy. Najbardziej znanym przykładem są Amisze.

Indeks

• 1 Dryf genu lub genu
  • 1.1 Przykłady dryfu genów
• 2 Kiedy występuje efekt założenia??
• 3 Efekt odlewniczy w laboratorium
• 4 Przykład w populacjach ludzkich
  • 4.1 Migracje na małe wyspy
  • 4.2 Amisze
• 5 referencji

Dryf genów lub genów

Dryf genów to koncepcja ściśle związana z efektem założycielskim.

W ramach mechanizmów, które powodują zmiany ewolucyjne, mamy dobór naturalny i dryf genetyczny. Ten ostatni powoduje zmiany częstotliwości alleli populacji poprzez zdarzenia losowe.

Dryf genów występuje we wszystkich populacjach, ale ma bardziej wyraźny wpływ i działa szybciej w małych populacjach. W dużych populacjach zdarzenia, które występują przypadkowo, nie wpływają znacząco na pulę genową.

Istnieją zatem dwie przyczyny lub przykłady dryfu genów: efekt wąskiego gardła populacji i efekt założyciela. Niektórzy autorzy uważają efekt założycielski za szczególny przypadek wąskiego gardła.

Przykłady dryfu genów

To zdarzenie występuje z powodu „błędu próbkowania”. Załóżmy, że mamy torbę z 200 fasolami: 100 białych i 100 czarnych. Jeśli zrobię ekstrakcję 10 ziaren, mogę, przez czysty przypadek, uzyskać 6 białych i 4 czarne, a nie oczekiwaną proporcję: 5 i 5. W ten sposób akty dryfu.

Teraz możemy ekstrapolować ten przykład na królestwo zwierząt. Załóżmy, że mamy populację ssaków z osobnikami białego futra i innymi z czarnymi włosami.

Przez przypadek tylko te z czarnymi włosami rozmnażają się - niektóre przypadkowe zdarzenia uniemożliwiły rozmnażanie kończyn z białym futrem. Ta stochastyczna zmiana częstotliwości allelicznych jest dryfem genetycznym.

W naturze może to być spowodowane jakąś katastrofą środowiskową: lawina zabiła większość ssaków o białych futrach.

Kiedy występuje efekt założenia??

Efekt założycielski występuje, gdy niewiele osobników izoluje się od „matki” lub początkowej populacji i tworzy wśród nich nową populację. Nowe kolonizatory mogą być utworzone przez pojedynczą parę lub pojedynczą samicę zapłodnioną - jak w przypadku owadów, które mogą uratować plemniki.

Populacje różnych zwierząt, które obecnie żyją na wyspach, są potomkami kilku kolonizatorów, którzy przybyli na te terytoria przez przypadkowe rozproszenie.

Jeśli nowa populacja szybko rośnie i osiąga znaczną wielkość, częstotliwość występowania alleli prawdopodobnie nie będzie znacznie zmieniona w stosunku do populacji, która je zapoczątkowała, chociaż niektóre rzadkie allele (na przykład powodujące chorobę lub szkodliwy stan) zostały przetransportowane przez założyciele.

Jeśli kolonia pozostaje mała, dryf genów działa poprzez zmianę częstotliwości allelicznych. Niewielkie rozmiary populacji kolonizującej można w niektórych przypadkach przełożyć na utratę zmienności genetycznej i heterozygotyczności.

Ponadto należy wziąć pod uwagę, że w małych populacjach prawdopodobieństwo pokrewieństwa dwóch krewnych jest większe, co zwiększa poziomy pokrewieństwa.

Efekt odlewniczy w laboratorium

W połowie lat pięćdziesiątych dwóch badaczy, Dobzhansky i Pavlovsky, eksperymentalnie wykazało efekt założycielski. Projekt polegał na inicjowaniu kontrolowanych populacji dyplomatów Drosophila pseudoobscura.

Płeć Drosophila jest bohaterem szerokiej gamy eksperymentów w laboratoriach biologicznych dzięki łatwej uprawie i krótkiemu czasowi między pokoleniami.

Populację tę zapoczątkowano zaczynając od innej, która miała pewne przegrupowanie chromosomalne trzeciego chromosomu, z częstotliwością 50%. W związku z tym istniały dwa rodzaje populacji: duża liczba zainicjowana przez 5000 osób, a druga tylko 20 osób.

Po około 18 pokoleniach (około półtora roku) średnia częstość rearanżacji chromosomów wynosiła 0,3 w obu populacjach. Jednak zakres zmienności był znacznie większy w małych populacjach.

Innymi słowy, na początku populacje o małej liczbie założycieli spowodowały znaczne zróżnicowanie wśród populacji pod względem częstotliwości przebadanych badanych.

Przykład w populacjach ludzkich

Efektem założycielskim jest zjawisko, które można zastosować do populacji ludzkich. W rzeczywistości to zdarzenie kolonizacji pozwala wyjaśnić wysoką częstotliwość dziedzicznych zaburzeń w małych izolowanych populacjach.

Migracje na małe wyspy

Na początku XIX wieku nieco ponad tuzin osób z Anglii przeniosło się na wyspę położoną na Oceanie Atlantyckim. Ta grupa ludzi rozpoczęła życie na wyspie, gdzie rozmnażali się i zapoczątkowali nową populację.

Spekuluje się, że jeden z pierwszych „założycieli” nosił allel recesywny na stan, który wpływa na wzrok, zwany nieżytem pigmentu.

W roku 1960, kiedy ludność osiągnęła już znacznie większą liczbę członków - 240 potomków - czterech z nich cierpiało z powodu wyżej wymienionego stanu. Ta proporcja jest około 10 razy wyższa niż populacja, która urodziła założycieli.

Amisze

Amisze są grupą religijną, która oprócz tego, że jest znana ze swojego prostego stylu życia i z dala od nowoczesnych udogodnień, wyróżnia się wysokim udziałem recesywnych szkodliwych alleli. W XVIII wieku niewielka grupa osób wyemigrowała z Niemiec do Szwajcarii, a stamtąd do Stanów Zjednoczonych Ameryki.

Wśród homozygotycznych patologii bardzo częstych w amiszach wyróżnij karłowatość i polidaktylność - stan, w którym ludzie rodzą się z więcej niż pięcioma palcami.

Szacuje się, że 13% populacji jest nosicielami allelu recesywnego, który powoduje ten szkodliwy stan. Niezwykle wysokie częstotliwości, jeśli porównamy je z populacją ludzką, która dała im początek.

Referencje

1. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, B. E. (2004). Biologia: nauka i natura. Pearson Education.
2. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie do biologii. Ed. Panamericana Medical.
3. Freeman, S. i Herron, J. C. (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
4. Futuyma, D. J. (2005). Ewolucja . Sinauer.
5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (Tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Ewolucja i różnorodność życia: wybrane eseje. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007).Encyklopedia ewolucji. Fakty na temat pliku.
8. Russell, P., Hertz, P. i McMillan, B. (2013). Biologia: dynamiczna nauka. Edukacja Nelsona.
9. Soler, M. (2002). Ewolucja: podstawa biologii. South Project.