Palacknyak hatás

A „szűk keresztmetszet” hatás  egy populáció génállományának (vagyis genetikai sokféleségének ) csökkenése egy olyan időszak eltelte miatt, amely során különböző okokból kritikus számcsökkenés következik be, amely később helyreáll. A genetikai diverzitás csökkenése a gének alléljainak relatív és abszolút gyakoriságának megváltozásához vezet , így ez a hatás az evolúció tényezői közé tartozik .

Népességtörténeti korszakok

1. A populáció kezdetben nagy genetikai diverzitással rendelkezik, nagy számának, kedvező környezeti feltételeinek és széles skálájának köszönhetően .
2. A populáció kihal, létszáma néhány egyedre csökken. A génállomány kimerült. A népességszám csökkenése történhet időszakosan (a populációlétszám megtartása szempontjából kedvezőtlen évszak évenkénti beköszöntével) vagy egy időben - katasztrófák hatására.
3. A populáció ismét növekszik, de a genetikai sokféleség nem áll helyre. Feltételek jönnek létre az allélgyakoriságok véletlenszerű variációjához populáció- gén sodródásban . Ezenkívül a kis populációk hajlamosak a beltenyésztésre .

Vizuális megjelenítés

A „szűk keresztmetszet-effektus” elnevezés egyértelműen mutatja a populáció méretének megjelenítésének egyik módját. Ha sematikusan ábrázoljuk a populáció méretét egy adott időpontban vízszintes csíkként vagy ellipszisként , és a számot a következő pillanatokban - ugyanúgy, de arányosan magasabban az első kép felett, akkor a szám éles csökkenésének esetei látszanak. mint a kép szűkítése a felső részben, ami grafikusan hasonlít egy palack nyakához.

A szűk keresztmetszet hatás a valós populációkban

A "szűk keresztmetszeten" való áthaladás számos rovarfaj populációira jellemző , amelyek az őszi-tavaszi időszakban jelentősen csökkentik a számukat. Különösen a Drosophila melanogaster populációi Oroszországban és a szomszédos országokban élesen csökkentik számukat télen, és évente visszaállítják méretüket nyáron. Az ilyen populációcsökkenés a vizsgált genetikai markerek gyakoriságának jelentős eltolódásához vezet [1] . A kihalás szélén álló fajok számának helyreállítása esetén a genetikai diverzitás csökkenése is megfigyelhető a szűk keresztmetszet hatás miatt.

A hatás klasszikus példája a gepárdpopuláció . A genetikai elemzés modern módszereivel megállapították, hogy a gepárdok nagyon csekély genetikai diverzitásúak (feltehetően csak egy pár maradt életben valamilyen katasztrófa következtében). A genetikai sokféleség hiánya a kihalás szélére sodorta ezt a fajt. Jelenleg a gepárdok száma folyamatosan csökken, és kevesebb mint 20 ezer egyed van. A szűk keresztmetszet hatás az egész faj életképességét érintette: a gepárdok fokozott betegségérzékenységgel és különféle eltérésekkel rendelkeznek, amelyek a termékenység csökkenéséhez vezetnek [2] .

A szűk keresztmetszet hatásának modern példája a saiga populáció . A Saigák száma 95%-kal csökkent az 1990 -es körülbelül 1 millióról 2004 -ben kevesebb mint 30 000- re, főként a hagyományos kínai orvoslásban végzett orvvadászat miatt [3] .

Emberi populáció

A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent adatok szerint körülbelül 1,2 millió évvel ezelőtt az emberiség létszáma 18,5 ezer főre csökkent (más becslések szerint akár 26 ezer főre) [4] [5] .

2008-ban az American Journal of Human Genetics azt javasolta, hogy körülbelül 75 000 évvel ezelőtt [6] a Toba szupervulkán kitörése után az emberi populáció 2 ezer főre csökkent [7] [8] . Feltételezések szerint az afrikai népességből, amely az egész emberiség őse, körülbelül 10 ezer ember élte túl ezt az eseményt [9] [10] .

Az Y kromoszómák elemzése alapján a Stanford Egyetem tudósai azt is megállapították, hogy az emberi populáció Kr.e. 5000-3000 körül egy másik „szűk keresztmetszeten” ment keresztül [11] .

Pingelap -sziget ( Mikronéziai Szövetségi Államok ) arról nevezetes, hogy lakóinak nagy része teljes színvakságban szenved. Ez a szűk keresztmetszet hatásának tulajdonítható: az 1775-ös katasztrofális tájfun és az azt követő éhínség után csak mintegy 20 ember maradt életben a szigeten, és egyikük a megfelelő gén hordozója volt [12] [13] .

Technológiában

Egykristályok termesztésére zónaolvasztásos módszerrel alkalmazzák: a kristályon szűkítést készítenek, amelyen a krisztallitok közötti versengés miatt kis hányadú krisztallitok nőnek át. Többszöri megismétléssel biztosítható, hogy csak egy krisztallit maradjon, így egyetlen kristályt kapunk.

Lásd még

• Haplocsoportok
• Finn örökletes betegségek

Jegyzetek

1. ↑ Golubovsky M. D., Ivanov Yu . 1974. V. 10. No. 4. S. 72-83.
2. ↑ Morton Jenkins "101 kulcsfontosságú ötlet: Evolúció", M., FAIR-PRESS, 2001, p. 225-227, ISBN 5-8183-0354-3 .
3. ↑ A saiga saga  .
4. ↑ Szerencsés (Az emberiség többször is a kihalás szélén állt)
5. ↑ Az ember egykor veszélyeztetett faj volt
6. ↑ Christine S. Lane , Ben T. Chorn , Thomas C. Johnson . A Malawi-tó Toba szuperkitöréséből származó hamu nem mutat vulkáni tél Kelet-Afrikában 75 ka-nál // PNAS, 2013. április 29.
7. ↑ Az emberi anyaági sokféleség hajnala
8. ↑ A népesség szűk keresztmetszete és a pleisztocén emberi evolúciója
9. ↑ "Toba nem ütötte meg az emberiség "palack torkát"...". (2013 május)
10. ↑ Christine S. Lane , Ben T. Chorn , Thomas C. Johnson . (2013). "A Malawi-tó Toba szuperkitöréséből származó hamu nem mutat vulkáni telet Kelet-Afrikában 75 ka-nál"
11. ↑ A rejtélyes hímkihalás magyarázata.
12. ↑ Morton, N.E.; Hussels, IE; Lew, R.; Little, G. F. (1972). "Pingelap és Mokil-atoll: történelmi genetika" . American Journal of Human Genetics . 24 (3): 277-289. PMC  1762283 . PMID  4537352 .
13. ↑ Hussels, IE; Mortons, N. E. (1972). "Pingelap és Mokil-atoll: achromatopsia" . American Journal of Human Genetics . 24 (3): 304-309. PMC  1762260 . PMID  4555088 .

Irodalom

1. Kaidanov L. Z. Populációk genetikája. - M .: Felsőiskola, 1996. - 320 p.