Zakládací efekt v tom, co obsahuje a příklady

efekt zakladatele, v biologii je to fenomén, který zahrnuje izolaci malé skupiny jednotlivců z větší populace. Když se počet jednotlivců zvýší, genový fond nemusí být přesným odrazem populace, která je vedla k jejich vzniku.

Variace v genovém poolu ve srovnání s počáteční populací a pokles variability v populaci vede - v některých případech - ke zvýšení frekvence v recesivních alelách pravopisu.

Z tohoto důvodu obsahuje lékařská literatura nejlepší příklady základního efektu, kdy malé lidské populace kolonizovaly nová prostředí.

Když se tyto populace zvětšily, jejich genové zásoby se liší od populace a navíc je podíl škodlivých alel významně vyšší. Nejznámějším příkladem jsou Amish.

Index

• 1 Geny nebo drift genů
  • 1.1 Příklady genového driftu
• 2 Kdy nastane efekt zakládání??
• 3 Zakládací efekt v laboratoři
• 4 Příklad v lidských populacích
  • 4.1 Migrace na malé ostrovy
  • 4.2 Amish
• 5 Odkazy

Geny nebo drift genů

Gene drift je koncept, který úzce souvisí se základním efektem.

V rámci mechanismů, které vedou k evoluční změně, máme přirozený výběr a genetický drift. Ty způsobují změny v frekvencích alel populace prostřednictvím náhodných událostí.

Gene drift se vyskytuje ve všech populacích, ale má výraznější účinek a působí rychleji v malých populacích. U velkých populací události, které se vyskytují náhodně, významně neovlivňují genový fond.

Existují tedy dvě příčiny nebo příklady genového driftu: efekt úzkého profilu populace a efekt zakladatele. Někteří autoři považují zakládací efekt za zvláštní případ úzkého profilu.

Příklady genového driftu

K této události dochází z důvodu "chyby vzorkování". Předpokládejme, že máme tašku s 200 fazolkami: 100 bílých a 100 černých. Pokud jsem se extrakci 10 fazolí, mohu, čistou náhodou, získat 6 bílých a 4 černé, a ne očekávaný podíl: 5 a 5. Tímto způsobem drift jedná.

Nyní můžeme tento příklad extrapolovat na zvířecí říši. Předpokládejme, že máme populaci savců s jedinci bílé kožešiny a další s černými vlasy.

Čistou náhodou, jen ti s černými vlasy reprodukovat - nějaká náhodná událost zabránila reprodukci končetin s bílou srstí. Tato stochastická změna alelických frekvencí je genetický drift.

V přírodě to může být způsobeno nějakou ekologickou katastrofou: lavina zabila většinu bělošedých savců.

Kdy nastane efekt zakládání??

Efekt zakládání se vyskytuje, když se několik jedinců izoluje od „matky“ nebo počáteční populace a tvoří mezi nimi novou populaci. Nové kolonizátory mohou být tvořeny jedním párem, nebo jedinou samičkou inseminovanou - jako v případě hmyzu, který může zachránit spermie..

Populace různých zvířat, která dnes žijí na ostrovech, jsou potomky několika kolonizátorů, kteří na tato území přišli náhodným rozptylem..

Pokud nová populace rychle roste a dosáhne významné velikosti, četnost alel pravděpodobně nebude silně pozměněna od populace, která je vytvořila, ačkoli některé vzácné alely (například způsobující onemocnění nebo škodlivý stav) byly transportovány zakladatelů.

Pokud kolonie zůstává malá, genový drift působí změnou alelických frekvencí. Malá velikost kolonizační populace může být v některých případech přeložena do ztráty genetické variace a heterozygozity..

Kromě toho je třeba vzít v úvahu, že u malých populací je pravděpodobnost páření dvou příbuzných větší, čímž se zvyšuje hladina konsanguinity.

Efekt zakládání v laboratoři

V polovině padesátých let dva vědci, Dobzhansky a Pavlovsky, experimentálně prokázali základní efekt. Konstrukce spočívala v iniciování řízených populací dipterusu Drosophila pseudoobscura.

Pohlaví Drosophila je protagonistou širokého spektra experimentů v biologických laboratořích díky své snadné kultivaci a krátkému času mezi generacemi.

Tato populace byla zahájena počínaje jinou, která prováděla chromozomální přeskupení třetího chromozomu s frekvencí 50%. Existovaly tedy dva typy populací: velká byla iniciována s 5 000 jedinci a další s 20 jedinci.

Po asi 18 generacích (přibližně jeden a půl roku) byla průměrná četnost chromozomálního přeskupení 0,3 u obou populací. Rozsah variací byl však mnohem menší u malých populací.

Jinými slovy, na počátku populace s nízkým počtem zakladatelů vytvořily značnou variabilitu mezi populacemi, pokud jde o četnost zkoumaných změn..

Příklad v lidských populacích

Základním efektem je fenomén, který lze aplikovat na lidské populace. Tato kolonizační událost nám ve skutečnosti umožňuje vysvětlit vysokou četnost dědičných poruch u malých izolovaných populací.

Migrace na malé ostrovy

Na počátku 19. století se o něco více než tucet jedinců z Anglie přesunulo na ostrov ležící v Atlantském oceánu. Tato skupina lidí začala svůj život na ostrově, kde se rozmnožovali a pocházeli z nové populace.

To je spekuloval, že jeden z počátečních “zakladatelů” nesl recesivní alelu pro podmínku, která ovlivní vidění, volal pigmentovanou rýmu..

V roce 1960, kdy obyvatelstvo již dosáhlo mnohem většího počtu členů - 240 potomků - čtyři z nich trpěli výše uvedenou podmínkou. Tento podíl je asi desetkrát vyšší než populace, která zrodila zakladatele.

Amish

Amish je náboženská skupina, která kromě toho, že je známá svým jednoduchým životním stylem a daleko od moderních vymožeností, se vyznačuje vysokým podílem recesivních škodlivých alel. V osmnáctém století se malá skupina lidí stěhovala z Německa do Švýcarska a odtud do Spojených států amerických.

Mezi homozygotními patologiemi, které jsou v Amishu velmi časté, vyniká trpaslík a polydaktymie - stav, kdy se jednotlivci rodí s více než pěti prsty.

Odhaduje se, že 13% populace jsou nositeli recesivní alely, která způsobuje uvedený škodlivý stav. Extrémně vysoké frekvence, pokud je porovnáme s lidskou populací, která jim dala původ.

Odkazy

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Biologie: věda a příroda. Pearson Education.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biologii. Panamericana Medical.
3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluční analýza. Prentice Hall.
4. Futuyma, D. J. (2005). Evoluce . Sinauer.
5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoologie (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evoluce a rozmanitost života: Vybrané stati. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007).Encyklopedie evoluce. Fakta o souboru.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologie: Dynamická věda. Nelson Vzdělání.
9. Soler, M. (2002). Evoluce: základ biologie. Jižní projekt.