Geenivirtausmekanismi, seuraukset ja esimerkit



geenivirta tai geenivirta, biologiassa, viittaa geenien liikkumiseen yhdestä populaatiosta toiseen. Yleensä termiä käytetään synonyyminä muuttoliikkeelle - sen evoluutiomielessä.

Siirtyminen kuvaa niiden yleisessä käytössä yksilöiden kausiluonteista liikkumista alueelta toiselle, etsimällä parempia olosuhteita tai lisääntymistarkoituksiin. Evoluutiobiologille siirtyminen sisältää kuitenkin alleelien siirtämisen joukosta geenejä populaatioiden välillä.

Väestögenetiikan valossa evoluutio määritellään alleelien taajuuksien muutokseksi ajan mittaan.

Hardy-Weinbergin tasapainon periaatteiden mukaisesti taajuudet vaihtelevat aina, kun on: valinta, mutaatio, drift ja geenivirta. Tästä syystä geenivirtausta pidetään evoluutiovoimana, jolla on suuri merkitys.

indeksi

  • 1 Geenivirran mekanismit
  • 2 Muuttoliike ja Hardy-Weinbergin tasapaino
    • 2.1 Vaihtelevatko alleelien taajuudet?
  • 3 Geenivirtauksen seuraukset
  • 4 Geenivirta ja lajien käsite
  • 5 Esimerkki
  • 6 Viitteet

Geenivirran mekanismit

Mekanismit ja syyt, jotka aiheuttavat geenien liikkumista populaatiossa, ovat vahvasti sidoksissa tutkimusryhmän luontaisiin ominaisuuksiin. Se voi johtua tiettyjen yksilöiden maahanmuutosta tai maastamuutosta lisääntymistilassa tai sukusolujen liikkumisen seurauksena..

Esimerkiksi yksi mekanismi voi olla eläinlajien nuorten muotojen satunnainen leviäminen kaukaisiin populaatioihin.

Kasvien tapauksessa mekanismeja on helpompi määrittää. Kasvien sukusoluja kuljetetaan eri tavoin. Jotkut linjat käyttävät abioottisia mekanismeja, kuten vettä tai tuulia, jotka voivat ottaa geenejä kaukaisiin populaatioihin.

Samalla tavalla on olemassa bioottinen dispersio. Useat hajaeläimet osallistuvat siementen leviämiseen. Esimerkiksi trooppisilla lintuilla ja lepakoilla on ratkaiseva merkitys ekosysteemeihin erittäin tärkeiden kasvien leviämisessä.

Toisin sanoen siirtymisnopeus ja geenivirtaus riippuvat tutkitun linjan leviämiskyvystä.

Hardy-Weinbergin muuttoliike ja tasapaino

Jotta voitaisiin tutkia muuttoliikkeen vaikutusta Hardy-Weinbergin tasapainoon, saarimallia käytetään usein yksinkertaistuksena (saarten ja mantereen muuttoliikkeen malli)..

Koska saaren väestö on suhteellisen pieni mantereen väestöön nähden, saaren mantereella olevien geenien mikään vaihe ei vaikuta maanosan genotyyppisiin ja alleelisiin taajuuksiin..

Tästä syystä geenivirtaus vaikuttaisi vain yhteen suuntaan: mantereelta saarelle.

Onko alleelien taajuudet vaihtelevat?

Jotta voisimme ymmärtää migraatiotapahtuman vaikutuksen saarelle, harkitse hypoteettista esimerkkiä kahdesta alleelista 1 ja 2. Meidän on selvitettävä, aiheuttaako geenien liikkuminen saarelle vaihtelua alleelien taajuuksissa.

Oletetaan, että alleelin taajuus 1 on yhtä suuri kuin 1 - mikä tarkoittaa sitä, että se on kiinteä väestössä, kun taas mantereella se on alleeli 2 se, joka on kiinteä. Ennen saaren yksilöiden kypsymistä 200 ihmistä siirtyy tähän.

Geenivirtauksen jälkeen taajuuksia muutetaan, ja 80% on natiivi, kun taas 20% on uusi tai mannermainen. Tämän yksinkertaisen esimerkin avulla voimme osoittaa, miten geenien liikkuminen johtaa alleelisten taajuuksien muuttumiseen - avainkäsitteeseen evoluutiossa.

Geenivirtauksen seuraukset

Kun kahden populaation välillä on merkittävä geenivirta, yksi intuitiivisimmista seurauksista on se, että tämä prosessi on vastuussa mahdollisten erojen laimentamisesta molempien populaatioiden välillä.

Tällä tavoin geenivirtaus voi toimia vastakkaiseen suuntaan muihin evolutionaarisiin voimiin, jotka pyrkivät säilyttämään eroja geneettisten säiliöiden koostumuksessa. Esimerkiksi luonnollisen valinnan mekanismina.

Toinen seuraus on hyödyllisten alleelien levittäminen. Oletetaan, että mutaatiolla syntyy uusi alleeli, joka antaa tietyt valikoivan edun sen kantajille. Kun migraatio on olemassa, uusi alleeli kuljetetaan uusiin populaatioihin.

Geenivirta ja lajien käsite

Lajin biologinen käsite on laajalti tunnettu ja se on varmasti eniten käytetty. Tämä määritelmä soveltuu väestögenetiikan käsitteelliseen järjestelmään, koska siihen liittyy geenipankkiyksikkö, jossa alleeliset taajuudet muuttuvat.

Tällä tavoin geenit eivät mene määritelmän mukaan yhdestä lajista toiseen - geenivirtausta ei ole - ja tästä syystä lajeilla on tiettyjä ominaisuuksia, joiden avulla ne voidaan erottaa toisistaan. Tämän ajatuslinjan jälkeen geenivirta selittää, miksi laji muodostaa a.rykelmä"Tai phenetic-ryhmä.

Lisäksi geenivirran keskeytyksellä on ratkaisevia seurauksia evoluutiobiologiassa: se johtaa - useimmissa tapauksissa - uusien lajien lajitteluun tai muodostumiseen. Geenien virtaus voidaan keskeyttää erilaisilla tekijöillä, kuten maantieteellisen esteen olemassaololla, mieltymyskohteena olevilla mieltymyksillä muiden mekanismien joukossa..

Päinvastainen on myös totta: geenivirtauksen olemassaolo auttaa pitämään kaikki organismit alueella erillisinä lajeina.

esimerkki

Käärmeen muuttaminen Nerodia sipedon on hyvin dokumentoitu tapaus, jossa geeni virtaa mantereen väestöstä saarelle.

Laji on polymorfinen: se voi muodostaa merkittävän kaistakuvion tai ei esitä yhtäkään kaistaa. Yksinkertaistamisessa väritys määräytyy lokuksen ja kahden alleelin avulla.

Yleisesti ottaen mantereen käärmeille on tunnusomaista kaistan kuvio. Sitä vastoin saarten asukkaat eivät saa niitä. Tutkijat ovat tulleet siihen tulokseen, että morfologinen ero johtuu erilaisista valikoivista paineista, joihin jokainen alue altistuu.

Saarilla yksilöt yleensä aurinkoa kivien rannalla lähellä rantaa. Osoitettiin, että kaistojen puuttuminen helpottaa saarekkeiden kumoamista. Tämä hypoteesi voidaan todentaa käyttämällä merkintä- ja uudelleen koekokeita.

Tämän sopeutuvan syyn vuoksi odotamme, että saaren väestö koostuu yksinomaan organismeista, joissa ei ole yhtyeitä. Tämä ei kuitenkaan ole totta.

Jokainen sukupolvi on uusi ryhmä organisaatioita, joilla on yhtyeitä mantereelta. Tässä tapauksessa siirtyminen toimii valinnan vastaisena voimana.

viittaukset

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., ja Byers, B. E. (2004). Biologia: tiede ja luonto. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Kutsu biologiaan. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluutioanalyysi. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). evoluutio . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Zoologian integroidut periaatteet (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evoluutio ja elämän monimuotoisuus: Valitut esseet. Harvard University Press.
  7. Soler, M. (2002). Evoluutio: biologian perusta. Etelä-projekti.