Механизъм на генния поток, последствия и примери



на генния поток или генният поток, в биологията, се отнася до движението на гени от една популация в друга. Като цяло терминът се използва като синоним на миграционния процес - в неговия еволюционен смисъл.

В общата им употреба миграцията описва сезонното движение на хора от един регион в друг в търсене на по-добри условия или с репродуктивни цели. Въпреки това, за един еволюционен биолог, миграцията включва прехвърляне на алели от набор от гени между популации.

В светлината на популационната генетика, еволюцията се определя като промяна на честотите на алелите във времето.

Следвайки принципите на равновесието Харди-Вайнберг, честотите ще се променят, когато има: селекция, мутация, дрейф и генно течение. Поради тази причина генният поток се счита за еволюционна сила от голямо значение.

индекс

  • 1 Механизми на генния поток
  • 2 Миграция и баланс на Харди-Вайнберг
    • 2.1 Дали честотите на алелите са различни?
  • 3 Последици от генния поток
  • 4 Генният поток и концепцията за видовете
  • 5 Пример
  • 6 Препратки

Механизми на генния поток

Механизмите и причините, които причиняват движението на гените в популацията, са силно свързани с присъщите характеристики на проучваната група. Това може да се дължи на имиграцията или емиграцията на определени лица в състояние на репродукция или в резултат на движение в гамети.

Например, един механизъм може да бъде случайното разпръскване на млади екземпляри на животински вид в далечни популации.

В случая с растенията механизмите са по-лесни за определяне. Гаметите на растенията се транспортират по различни начини. Някои линии използват абиотични механизми, като вода или вятър, които могат да извличат гени в далечни популации.

По същия начин има и биотична дисперсия. Много диворастящи животни участват в разпръскването на семената. Например в тропиците птиците и прилепите играят решаваща роля в разпръскването на растения от голямо значение за екосистемите.

С други думи, степента на миграция и генния поток зависи от капацитета на разпръскване на изследваната линия.

Миграцията и балансът на Харди-Вайнберг

За да се изследва ефектът на миграцията върху равновесието на Харди-Вайнберг, островният модел често се използва като опростяване (модел на миграция на остров-континент)..

Тъй като населението на острова е сравнително малко, в сравнение с населението на континента, всяка стъпка от гени от острова до континента няма ефект върху генотипните и алелните честоти на континента..

Поради тази причина генният поток би имал ефект само в една посока: от континента до острова.

Честотата на алелите варира?

За да разберете ефекта от миграционното събитие на острова, разгледайте хипотетичния пример за локус с два алела А1 и А2. Трябва да разберем дали движението на гените към острова причинява различия в честотите на алелите.

Да приемем, че честотата на алела А1 е равна на 1 - което означава, че е фиксирана в популацията, докато в континенталната популация тя е алел А2 този, който е фиксиран. Преди узряването на индивидите на острова 200 души мигрират към това.

След генния поток, честотите ще бъдат модифицирани, а сега 80% ще бъдат "местни", а 20% са нови или континентални. С този прост пример можем да покажем как движението на гените води до промяна на алелните честоти - ключово понятие в еволюцията.

Последици от генния поток

Когато е налице подчертан генен поток между две популации, едно от най-интуитивните последствия е, че този процес е отговорен за разреждането на възможните разлики между двете популации..

По този начин, генният поток може да действа в обратна посока към други еволюционни сили, които се стремят да поддържат разлики в състава на генетичните резервоари. Като механизъм на естествения подбор например.

Втората последица е разпространението на полезни алели. Да предположим, че чрез мутация се появява нов алел, който дава определено селективно предимство на неговите носители. Когато съществува миграция, новият алел се транспортира до нови популации.

Генетичен поток и концепция за видовете

Биологичната концепция за видовете е широко известна и, разбира се, най-широко използвана. Тази дефиниция се вписва в концептуалната схема на популационната генетика, тъй като включва генния фонд - единица, където се променят алелните честоти.

По този начин, по дефиниция, гените не преминават от един вид в друг - няма генно течение - и поради тази причина видовете показват определени характеристики, които им позволяват да бъдат диференцирани. Следвайки тази линия от идеи, генният поток обяснява защо видовете формиратструпване- Или фенетична група.

В допълнение, прекъсването на генния поток има решаващи последици в еволюционната биология: то води - в повечето случаи - до събития на видообразуване или образуване на нови видове. Потокът от гени може да бъде прекъснат от различни фактори, като например наличието на географска бариера, от предпочитания на ниво ухажване, наред с други механизми.

Обратното също е вярно: съществуването на генния поток допринася за запазването на всички организми в даден регион като отделен вид.

пример

Миграцията на змията Nerodia sipedon е добре документиран случай на генен поток от континентална популация на остров.

Видът е полиморфен: той може да представлява значителен модел на лента или да не представлява никаква лента. При опростяване оцветяването се определя от локус и два алела.

Най-общо казано, змиите на континента се характеризират с експониране на лентовия модел. За разлика от тях, тези, които обитават островите, не ги притежават. Изследователите са стигнали до заключението, че морфологичната разлика се дължи на различните селективни налягания, на които е подложен всеки регион..

На островите индивидите обикновено правят слънчеви бани на повърхността на скалите близо до брега на плажа. Беше доказано, че липсата на ленти улеснява камуфлажа върху скалите на островите. Тази хипотеза може да бъде проверена чрез експерименти за маркиране и повторно улавяне.

Поради тази адаптивна причина очакваме населението на острова да се състои изключително от организми без ленти. Това обаче не е вярно.

Всяко поколение идва с нова група от организации с групи от континента. В този случай миграцията действа като сила, която противоречи на подбора.

препратки

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Биология: наука и природа. Образование в Пиърсън.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Покана за биология. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Еволюционен анализ. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). еволюция . Sinauer.
  5. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията (Том 15). Ню Йорк: Макгроу-Хил.
  6. Mayr, E. (1997). Еволюция и разнообразие на живота: Избрани есета. Харвард Университет Прес.
  7. Солер, М. (2002). Еволюция: основата на биологията. Южен проект.