Hatékony népességnagyság

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. február 5-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

Az effektív populációméret  egy populáció azon egyedeinek átlagos száma, amelyek génhozzájárulása biztosítja a populáció sikeres szaporodását és túlélését.

Magyarázat

A genetikai sodródás hatásának vizsgálatakor egy jól meghatározott populációméretet feltételezünk . Konkrét ökológiai vizsgálatokban (például az erőforrások szűkösségére vonatkozóan, mint például a táplálék és a fény) a területen lévő összes egyedszám vagy a minősítési szám alkalmas a populáció méretének mérésére. Sok titkos vagy nehezen megfigyelhető organizmus esetében nagyon nehéz pontosan megbecsülni a populáció összes egyedének számát. Ennek eredményeként az ökológusok részletesen tanulmányozzák a populáció vagy a népsűrűség egyedszámának kiszámítására vagy becslésére szolgáló módszereket [1] [2] .

Az evolúció szempontjából azonban mindenekelőtt a szaporodó egyedek száma, nem pedig a minősítési száma számít. Ez a két populációméret-mérés nagyon eltérő lehet, mivel a populáció szaporodó része a populáció teljes egyedszámának csak kis töredéke lehet. Például a fákban, emlősökben és más olyan szervezetekben, amelyek csak hosszú fiatalkori időszak után érnek, a populáció nagy része a szaporodás előtti szakaszban van. Az embereknél és más gerinceseknél a szaporodás utáni időszakban is jelentős az egyedek aránya. Néha lehetséges a szaporodási tevékenység mutatóinak ismeretében ésszerű pontossággal megbecsülni a költő populáció méretét, mint például a madarak fészkelő- és fészkelőmérete, az állatok telepeinek száma vagy a virágzó növények száma egy populációban. .

A szaporodó populáció aránya nem feltétlenül tükrözi a populáció méretét, de ez a paraméter nagyon alkalmas evolúciós vizsgálatokra. Emellett fontosak olyan tényezők, mint a szaporodó egyedek ivararányának változékonysága, az egyedenkénti utódszám, a különböző generációkban szaporodó egyedek száma és a szaporodás típusa. Mindezek a tényezők befolyásolhatják a következő generációhoz való genetikai hozzájárulást, és a tenyésztő populáció általános megítélése nem veszi figyelembe őket. A korlátozott számú populációban végbemenő evolúciós folyamatok lehetővé teszik az ideális populáció modelljének feltárását . Az „effektív populációméret” szempontjából egy ideális N méretű populációt tekinthetünk , amelyben minden szülő egyformán valószínű, hogy az utód bármely egyedének a szülője . Más szavakkal, az ivarsejteket véletlenszerűen választják ki az összes szaporodó egyedből, és annak a valószínűsége, hogy minden felnőtt egy adott ivarsejtet termel, 1/ N ( N  a szaporodó egyedek száma). Ez az alapmodell kimondja, hogy a diploid organizmusok hím és női ivarsejteket is termelnek, azaz fennáll az önmegtermékenyítés lehetősége .

Ilyen esetben, ha N nagy, akkor az utódok ( ivarsejtek ) számának szülőnkénti ( k ) eloszlása ​​Poisson-eloszlásra irányul.

. _

ahol λ az egy szülőre jutó gyermekek átlagos száma, Np* . Tételezzük fel, hogy minden szülőnek átlagosan két utóda van (λ = 2, tehát p* = 2/ N ), ahogy ez egy nem változó populáció esetén történne. Ekkor annak a valószínűsége, hogy ennek az egyednek nincs utóda (λ = 0), egyenlő e −2 = 0,135, egy utód születésének valószínűsége 2e −2 = 0,27, két utód 0,27, három utód 0,18 és m e. Fontos, hogy a Poisson-eloszlás mellett az átlagos utódszám (λ) és az utódok számának V(k) varianciája egyenlő legyen. Az effektív populációméret meghatározásához 3 jellemzőt használnak: a beltenyésztést , a variancia és az effektív populációméret sajátértékét [3] . A tényleges beltenyésztés mérete összekapcsolja a beltenyésztett generációkat egy adott populációban és egy ideális populációban; az effektív méretvariancia összekapcsolja az allélgyakoriság növekedését egy adott populációban és egy ideális populációban; az effektív méret sajátértéke a heterozigótaság elvesztésére vonatkozik egy adott populációban és egy ideális populációban. Más szavakkal, az effektív populáció mérete egy idealizált populáció mérete, amelynek azonos a beltenyésztési szintje, az allélgyakorisága és a heterozigótaság elvesztése, mint a vizsgált populációé. A különböző típusú effektív populációméretek összességében vagy azonosak vagy nagyon hasonlóak (ha egy ilyen populáció mérete állandó). Bizonyos körülmények között (például a populáció mérete növekszik vagy csökken) egy ilyen populációban a beltenyésztés és a variancia szintje nagymértékben változhat [4] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Krebs CJ. Ökológia: Az eloszlás és a bőség kísérleti elemzése / 4. kiadás. - New York: Harper Collins, 1994. - 801 pp.
  2. ↑ Begon M., Harper JL, Townsend CR Individuals, Populations and Communities. - Blackwell Science, 1996. - 1068 p.
  3. ↑ Crow, Denniston, 1988 A beltenyésztés eredményes populációszáma a kétlaki populációkban
  4. ↑ Kimura, M. és JF Crow, - 1963 - Az effektív népességszám mérése. Evolúció 17 - pp. 279-288