Ökoloogiline geneetika

Ökoloogiline geneetika on geneetika ja evolutsiooni uurimine looduslikes populatsioonides.

See on vastuolus klassikalise geneetikaga, mis töötab peamiselt laboratooriumitüvede ristamise ja DNA järjestuse analüüsiga, mis uurib geene molekulaarsel tasandil.

Ökoloogilise geneetika uuringud on seotud sobivuse tunnustega, mis mõjutavad organismi ellujäämist ja paljunemist. Näiteks: õitsemise aeg, põuatolerantsus, polümorfism, miimika, kaitse kiskjate vastu.

Uuringud hõlmavad tavaliselt väli- ja laboratoorsete uuringute segu. Looduslike populatsioonide proovid võidakse viia tagasi laboratooriumisse, et analüüsida nende geneetilist varieeruvust. Täheldatakse populatsioonide muutusi eri aegadel ja kohtades ning uuritakse nende populatsioonide suremuse mustrit. Uuringuid tehakse sageli putukate ja muude organismide kohta, mille põlvnemisajad on lühikesed.

Ajalugu

Kuigi looduslikke populatsioone oli käsitletud ka varem, on teada, et selle valdkonna rajas 20. sajandi alguses inglise bioloog E. B. Ford (1901-1988). Fordi õpetas Oxfordi ülikoolis geneetikat Julian Huxley ja alustas 1924. aastal uurimistööd looduslike populatsioonide geneetika kohta. Fordil oli ka pikaajaline töösuhe R. A. Fisheriga. Selleks ajaks, kui Ford oli välja töötanud oma geneetilise polümorfismi ametliku määratluse, oli Fisher harjunud looduslike valikuväärtuste kõrgete väärtustega. See oli üks peamisi tulemusi looduslike populatsioonide uurimisel. Fordi peateos oli ökoloogiline geneetika, mis jõudis nelja väljaandeni ja oli laialdaselt mõjukas.

Teiste märkimisväärsete ökoloogiliste geneetikute hulka kuulub Theodosius Dobzhansky, kes töötas puuviljakärbeste kromosoomide polümorfismi kallal. Noore teadlasena Venemaal oli Dobžanski mõjutatud Sergei Tšetverikovist, kes samuti väärib mäletamist kui geneetika rajaja selles valdkonnas, kuigi tema tähtsust hinnati alles palju hiljem. Dobzhansky ja kolleegid tegid aastaid uuringuid Drosophila liikide looduslike populatsioonide kohta USA lääneosas ja Mehhikos.

Paljusid mõjutas Ford teise maailmasõja järgsel ajastul. Üheskoos rajasid nende tööd liblikaliste ja inimeste veregruppide kohta selle valdkonna ja heitsid valgust valikule looduslikes populatsioonides, mille roll oli kunagi kahtluse alla seatud.

Selline töö vajab pikaajalist rahastamist, samuti ökoloogia ja geneetika aluseid. Need on mõlemad rasked nõuded. Teadusprojektid võivad kesta kauem kui teadlase karjäär; näiteks mimikri uurimisega alustati 150 aastat tagasi ja see kestab siiani jõuliselt. Seda tüüpi teadusuuringute rahastamine on endiselt üsna ebakorrapärane, kuid vähemalt ei saa praegu kahelda loodusliku populatsiooniga kohapeal töötamise väärtuses.

Seotud leheküljed

Küsimused ja vastused

K: Mis on ökoloogiline geneetika?

V: Ökoloogiline geneetika on geneetika ja evolutsiooni uurimine looduslikes populatsioonides, mis keskendub sobivusega seotud tunnustele, mis mõjutavad organismi ellujäämist ja paljunemist.

K: Mille poolest erineb ökoloogiline geneetika klassikalisest geneetikast?

V: Ökoloogiline geneetika erineb klassikalisest geneetikast selle poolest, et laboratooriumitüvede asemel uuritakse looduslikke populatsioone ja keskendutakse sobivusega seotud tunnustele, mitte aga geenide uurimisele molekulaarsel tasandil.

K: Millised on mõned näited fitnessiga seotud tunnuste kohta, mida ökoloogilises geneetikas uuritakse?

V: Ökoloogilises geneetikas uuritud sobivusega seotud tunnused on näiteks õitsemise aeg, põuatolerantsus, polümorfism, miimika, kaitse kiskjate vastu.

K: Mis vahe on labori- ja väliuuringutel ökoloogilise geneetika uurimisel?

V: Väliuuringud hõlmavad proovide võtmist looduslikest populatsioonidest geneetilise varieeruvuse analüüsimiseks, populatsioonide muutuste uurimist eri aegadel ja kohtades ning suremuse mustri analüüsimist. Seevastu laboratoorsed uuringud keskenduvad laboritüvede ristamisele ja geenijärjestuse analüüsile.

K: Milliseid organisme uuritakse tavaliselt ökoloogilise geneetika uuringutes?

V: Ökoloogilise geneetika uuringuid tehakse sageli putukate ja muude organismidega, mille põlvnemisajad on lühikesed.

K: Mis on ökoloogilise geneetika eesmärk fitnessiga seotud tunnuste uurimisel?

V: Sobivusega seotud tunnuste uurimise eesmärk ökoloogilises geneetikas on mõista, kuidas need tunnused mõjutavad organismi ellujäämist ja paljunemist ning kuidas need arenevad looduslikes populatsioonides.

K: Kuidas analüüsitakse geneetilisi muutusi ökoloogilise geneetika uuringutes?

V: Ökoloogilise geneetilise geneetika uuringutes analüüsitakse looduslike populatsioonide geneetilisi muutusi, võttes analüüsimiseks populatsioonidest proove tagasi laboratooriumisse.