Gēnu plūsmas mehānisms, sekas un piemēri



The gēnu plūsma vai gēnu plūsma bioloģijā attiecas uz gēnu pārvietošanos no vienas populācijas uz citu. Parasti šis termins tiek lietots kā migrācijas procesa sinonīms - tā evolūcijas nozīmē.

Savā kopīgajā izmantošanā migrācija raksturo personu sezonālo pārvietošanos no viena reģiona uz citu, meklējot labākus apstākļus vai reproduktīvos nolūkos. Tomēr evolucionārajam biologam migrācija ietver alēļu pārnešanu no gēnu kopas starp populācijām.

Ņemot vērā populācijas ģenētiku, evolūcija tiek definēta kā alēļu frekvenču maiņa laika gaitā.

Ievērojot Hardy-Weinberg līdzsvara principus, frekvences mainīsies ikreiz, kad būs: atlase, mutācija, drift un gēnu plūsma. Šā iemesla dēļ gēnu plūsma tiek uzskatīta par ļoti svarīgu evolūcijas spēku.

Indekss

  • 1 Gēnu plūsmas mehānismi
  • 2 Migrācija un Hardy-Weinberg līdzsvars
    • 2.1. Vai alēļu frekvences ir atšķirīgas?
  • 3 Gēnu plūsmas sekas
  • 4 Gēnu plūsma un sugu jēdziens
  • 5 Piemērs
  • 6 Atsauces

Gēnu plūsmas mehānismi

Mehānismi un cēloņi, kas izraisa gēnu kustību populācijā, ir cieši saistīti ar pētījuma grupas raksturīgajām īpašībām. Tas var notikt sakarā ar dažu personu imigrāciju vai emigrāciju reproduktīvā stāvoklī vai pārvietošanās dēļ gametās..

Piemēram, viens mehānisms var būt gadījuma rakstura dzīvnieku sugu nepilngadīgo formu izkliede uz tālām populācijām.

Augu gadījumā mehānismus ir vieglāk noteikt. Augu sugas tiek transportētas dažādos veidos. Dažās līnijās tiek izmantoti abiotiski mehānismi, piemēram, ūdens vai vējš, kas var aizvest gēnus uz tālām populācijām.

Tādā pašā veidā ir biotiska dispersija. Sēklu izkliedēšanā piedalās daudzi taupīgi dzīvnieki. Piemēram, tropos putniem un sikspārņiem ir izšķiroša loma ekosistēmām ļoti svarīgu augu izkliedēšanā..

Citiem vārdiem sakot, migrācijas un gēnu plūsmas ātrums ir atkarīgs no pētāmās līnijas izkliedes spējas.

Hardy-Weinberg migrācija un līdzsvars

Lai izpētītu migrācijas ietekmi uz Hardy-Weinberg līdzsvaru, salu modelis bieži tiek izmantots kā vienkāršošana (salu un kontinentu migrācijas modelis)..

Tā kā salas iedzīvotāju skaits ir salīdzinoši mazs, salīdzinot ar kontinenta iedzīvotājiem, jebkurš gēnu solis no salas uz kontinentu neietekmē kontinenta genotipiskās un alēlija frekvences..

Šā iemesla dēļ gēnu plūsma ietekmētu tikai vienā virzienā: no kontinenta uz salu.

Vai alēļu frekvences ir atšķirīgas?

Lai izprastu migrācijas notikuma ietekmi uz salu, apsveriet hipotētisku piemēru lokusam ar diviem alēļiem A1 un A2. Mums jānoskaidro, vai gēnu kustība uz salu izraisa alēļu frekvenču atšķirības.

Pieņemsim, ka alēles biežums A1 ir vienāds ar 1 - tas nozīmē, ka tas ir fiksēts populācijā, bet kontinentālajā populācijā tas ir alēle A2 kas ir fiksēts. Pirms salas salu nogatavināšanas uz to pārvietojas 200 personas.

Pēc gēnu plūsmas frekvences tiks pārveidotas, un tagad 80% būs "dzimtā", bet 20% ir jauns vai kontinentāls. Ar šo vienkāršo piemēru varam parādīt, kā gēnu kustība noved pie alēlija frekvenču maiņas - galvenās evolūcijas koncepcijas.

Gēnu plūsmas sekas

Ja starp divām populācijām ir izteikta gēnu plūsma, viena no intuitīvākajām sekām ir tā, ka šis process ir atbildīgs par iespējamo atšķirību mazināšanu starp abām populācijām..

Tādā veidā gēnu plūsma var darboties pretējā virzienā pret citiem evolūcijas spēkiem, kas cenšas saglabāt atšķirības ģenētisko rezervuāru sastāvā. Piemēram, kā dabiskās atlases mehānisms.

Otrs rezultāts ir noderīgu alēļu izplatīšana. Pieņemsim, ka pēc mutācijas parādās jauna alēle, kas sniedz zināmu selektīvu priekšrocību tās nesējiem. Kad migrācija pastāv, jaunā alēle tiek transportēta uz jaunām populācijām.

Gēnu plūsma un sugu jēdziens

Sugas bioloģiskais jēdziens ir plaši pazīstams un, protams, ir visplašāk izmantotais. Šī definīcija atbilst populācijas ģenētikas konceptuālajai shēmai, jo tā ietver gēnu kopu - vienību, kurā mainās alēlija frekvences.

Tādā veidā, pēc definīcijas, gēni nepāriet no vienas sugas uz citu - nav gēnu plūsmas - un tādēļ sugām piemīt noteiktas īpašības, kas ļauj tās diferencēt. Sekojot šai ideju līnijai, gēnu plūsma izskaidro, kāpēc sugas veido a)kopu"Vai phenetic grupa.

Turklāt gēnu plūsmas pārtraukumam ir būtiskas sekas evolucionārajā bioloģijā: tas vairumā gadījumu noved pie jaunu sugu veidošanās vai veidošanās notikumiem. Gēnu plūsmu var pārtraukt dažādi faktori, piemēram, ģeogrāfiskā barjera esamība, pēc preferenču tiesu līmenī, starp citiem mehānismiem..

Tāpat ir taisnība: gēnu plūsmas esamība veicina visu organismu saglabāšanu reģionā kā vienu sugu.

Piemērs

Čūskas migrācija Nerodia sipedon ir labi dokumentēts gadījums, kad gēns plūst no kontinenta iedzīvotājiem uz salu.

Šī suga ir polimorfa: tā var radīt ievērojamu joslas rakstu vai arī nevienu joslu. Vienkāršojumā krāsu nosaka lokuss un divas alēles.

Kopumā kontinenta čūskas raksturo joslas paraugs. Turpretim salās dzīvojošie nav tiem. Pētnieki ir nonākuši pie secinājuma, ka morfoloģiskā atšķirība ir saistīta ar dažādiem selektīviem spiedieniem, uz kuriem attiecas katrs reģions.

Uz salām cilvēki parasti sauļojas uz klintīm pie pludmales krasta. Tika pierādīts, ka joslu neesamība atvieglo maskēšanos uz salu klintīm. Šo hipotēzi var pārbaudīt, izmantojot iezīmēšanas un atkārtotas uzņemšanas eksperimentus.

Šajā adaptīvajā nolūkā mēs sagaidām, ka salas iedzīvotāji sastāvēs tikai no organismiem bez joslām. Tomēr tas nav taisnība.

Katra paaudze nāk ar jaunu organizāciju grupu ar joslām no kontinenta. Šajā gadījumā migrācija darbojas kā spēks, kas ir pretrunā ar atlasi.

Atsauces

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., un Byers, B.E. (2004). Bioloģija: zinātne un daba. Pearson Education.
  2. Curtis, H., un Schnek, A. (2006). Ielūgums uz bioloģiju. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolūcijas analīze. Prentices zāle.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolūcija . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larsons, A., Obers, W.C. & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi (15. sējums). Ņujorka: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Dzīves evolūcija un daudzveidība: atlasītās esejas. Harvard University Press.
  7. Soler, M. (2002). Evolūcija: bioloģijas pamats. Dienvidu projekts.