Geneetiline triiv: juhuslik alleelimuutus ja mõju populatsioonile
Geneetiline triiv: juhuslik alleelimuutus, mis vähendab populatsiooni geneetilist mitmekesisust ja suurendab haavatavust — mõju väikestele populatsioonidele ja evolutsioonile.
Geneetiline triiv on juhuslik mõju bioloogilistele populatsioonidele. See tähendab, et alleelide sagedused võivad põlvkondade jooksul muutuda mitte seetõttu, et üks alleel annaks parema ellujäämise või paljunemise, vaid lihtsalt juhusliku valiku ja piiratud isendite arvu tõttu. Selle lõpptulemus võib olla geneetilise varieeruvuse vähenemine elusorganismide populatsioonis.
Kust varieeruvus tuleb ja mida triiv teeb
Looduslikes populatsioonides toimib mitu jõudu samaaegselt. On tegureid, mis lisavad populatsioonile pärilikku varieeruvust, näiteks mutatsioon ja rekombinatsioon. Samas on tegureid, mis varieeruvust taast või vähendavad — geneetiline triiv on üks nendest eemaldavatest teguritest.
Enamikul liikide või ristuvas populatsioonis esinevatest geneetilistest erinevustest nähakse erinevate alleelide kujul paljudes kromosoomide lokkides (geenipositsioonides). Kui triiv toimib, võivad mõned alleelid juhuslikult kaduda ja teised fikseeruda (ehk saada populatsioonis ainsaks alleeliks samas positsioonis).
Kuidas triiv alleelizagedusi muudab
Alleelide muutused (nt alleelisageduses) on tavaliselt põhjustatud looduslikust valikust — erinevused ellujäämises ja järglaste andmises. Kuid kui populatsioonis on vähe isendeid, hakkab juhuslikkus domineerima: isegi neutraalsed või veidi kahjulikud alleelid võivad juhuslikult jääda või kaduda. Vähenenud populatsioonis on üldine tendents, et iga järglaskond muutub ühtlasemaks (suurenenud homosügootsus) ja alleelide mitmekesisus langeb. See on sarnane inbriidinguga, kus lähisugulaste paaritumine suurendab identsuse tõenäosust geenitasandil.
Peamised mehhanismid ja mõju
- Juhuslik proovi võtmine: iga põlvkond toimub kui juhuslik proov eelmisest põlvkonnast — väikese populatsiooni korral on variatsioon suurem.
- Fikseerumine: alleelid võivad juhuslikult fikseeruda või kaduda; ühe alleeli fikseerumise tõenäosus on algne sagedus selles populatsioonis.
- Asutajaefekt ja pudelikael: kui uus populatsioon moodustub väheste asutajate poolt või suur osa populatsioonist hävib, väheneb varieeruvus järsult ja juhuslikud alleelisagedused võivad pikaajaliselt erineda lähtegrupist.
- Efektiivne populatsioonisuurus: oluline ei ole lihtsalt loendatud isendite arv, vaid efektiivne populatsioonisuurus (Ne), mis kajastab pärimisstruktuuri, soolise jaotuse ja paaritumismudelite mõju triivile.
Millal triiv on tähtis
Triiv mõjutab evolutsiooni kõige tugevamalt siis, kui populatsioonid on üsna väikesed. Mis on "väike" sõltub liigist ja eluajaloost: mõne liigi puhul on paar-kümme isendit juba kriitiline, teisel võib see piir olla sadu või tuhandeid. Kui Ne on väike, võib triiv ületada loodusliku valiku jõu, nii et kasulikke alleele ei fikseerita või kahjulikud alleelid satuvad juhuslikult kõrgele sagedusele.
Mõju kaitsele ja bioloogilise mitmekesisuse säilitamisele
Geneetiline triiv on oluline mõiste looduskaitses: väiksed ja isoleeritud populatsioonid on geneetiliselt haavatavamad, neil on suurem inbriidingu ja pärilike haiguste risk ning väiksem kohanemisvõime muutuvate keskkonnatingimustega. Seetõttu püütakse säilitada suur ja ühendatud populatsioonivõrk, et vähendada triivi mõju ja hoida geneetilist varieeruvust.
Teaduslikud tähelepanekud ja mõõtmised
Triivi mõju saab jälgida ja modelleerida: statistiliselt hinnatakse alleelide sageduste variatsiooni, heterosügootsuse langust ja fikseerumise ajastust. Teooriad, nagu neutraalne mõttekäik (neutral theory), rõhutavad, et paljud molekulaarsed muutused on liiga nõrga selektiivse mõju tõttu domineeritavad triivi poolt.
Kokkuvõtvalt: geneetiline triiv on juhuslik protsess, mis vähendab populatsioonis geneetilist mitmekesisust, eriti väikestes populatsioonides. See protsess on evolutsiooniliselt oluline ning omab suuri tagajärgi liikide säilimisele, kohanemisele ja geneetilise tervisi planeerimisele.
Seotud leheküljed
Küsimused ja vastused
K: Mis on geneetiline triiv?
V: Geneetiline triiv on juhuslik mõju bioloogilistele populatsioonidele, mis vähendab geneetilise varieeruvuse hulka populatsioonis.
K: Millised on mõned jõud, mis lisavad populatsioonile pärilikku varieeruvust?
V: Mutatsioon ja rekombinatsioon on kaks jõudu, mis lisavad populatsioonile pärilikku varieeruvust.
K: Kas on tegureid, mis eemaldavad populatsioonist varieeruvust?
V: Jah, geneetiline triiv on üks tegur, mis eemaldab populatsioonist varieeruvust.
K: Kuidas vähendab geneetiline triiv geneetilise varieerumise hulka populatsioonis?
V: Geneetiline triiv vähendab geneetilise varieeruvuse hulka populatsioonis, kuna aja jooksul eemaldatakse teatud alleelid või geenivariandid juhuslikult geenivaramust.
K: Kas mutatsioon on näide millegi kohta, mis lisab populatsioonile pärilikku varieeruvust?
V: Jah, mutatsioon on näide millegi kohta, mis lisab populatsioonile pärilikku varieeruvust.
K: Milline muu jõud võib lisaks mutatsioonile ja rekombinatsioonile veel populatsioonidele pärilikku varieeruvust lisada?
V: Peale mutatsiooni ja rekombinatsiooni ei ole teadaolevalt mingeid muid jõude, mis võiksid populatsioonidele pärilikke varieeruvusi lisada.
Otsige