Механизам протока гена, последице и примери



Тхе проток гена или проток гена, у биологији, односи се на кретање гена из једне популације у другу. Генерално, термин се користи као синоним за миграцијски процес - у свом еволуцијском смислу.

У њиховој заједничкој употреби, миграција описује сезонско кретање појединаца из једног региона у други, у потрази за бољим условима, или са репродуктивним циљевима. Међутим, за еволуционог биолога миграција укључује трансфер алела из скупа гена између популација.

У светлу популационе генетике, еволуција се дефинише као промена фреквенција алела током времена.

Пратећи принципе Харди-Веинбергове равнотеже, фреквенције ће се мијењати кад год постоји: селекција, мутација, дрифт и проток гена. Из тог разлога, проток гена се сматра еволуционом силом од велике важности.

Индек

  • 1 Механизми протока гена
  • 2 Миграција и равнотежа Харди-Веинберга
    • 2.1 Да ли се фреквенције алела разликују?
  • 3 Последице протока гена
  • 4 Проток гена и концепт врста
  • 5 Пример
  • 6 Референце

Механизми протока гена

Механизми и узроци који узрокују кретање гена у популацији снажно су повезани са инхерентним карактеристикама студијске групе. Може се десити услед имиграције или емиграције одређених особа у стању репродукције или, као резултат кретања у гаметама.

На пример, један механизам може бити повремено расипање јувенилних облика животињских врста у удаљене популације.

У случају биљака, механизме је лакше одредити. Гамет биљке се транспортује на различите начине. Неке лозе користе абиотске механизме, као што су вода или ветар, који могу одвести гене у удаљене популације.

На исти начин, постоји и биотичка дисперзија. Многе живородне животиње учествују у дисперзији семена. На пример, у тропима птице и слепи мишеви играју кључну улогу у расипању биљака од великог значаја за екосистеме.

Другим ријечима, стопа миграција и протока гена зависи од капацитета распрострањености испитиване лозе.

Миграција и баланс Харди-Веинберга

Да би се проучио ефекат миграције на Харди-Веинберг-ову равнотежу, оточни модел се често користи као поједностављење (модел миграције на острво-континент)..

Пошто је популација острва релативно мала, у поређењу са популацијом на копну, сваки корак гена од острва до континента нема утицаја на генотипске и алелне фреквенције континента..

Из тог разлога, проток гена би имао ефекта само у једном правцу: од континента до острва.

Да ли се фреквенције алела разликују?

Да бисмо разумели ефекат миграционог догађаја на острву, размотримо хипотетички пример локуса са два алела А1 и А2. Морамо сазнати да ли кретање гена на острву узрокује варијације у фреквенцијама алела.

Претпоставимо да је фреквенција алела А1 једнак је 1 - што значи да је фиксиран у популацији, док је у континенталној популацији алел А2 онај који је фиксиран. Пре сазревања појединаца на острву, 200 особа мигрира у ово.

Након протока гена, фреквенције ће бити модификоване, а сада ће 80% бити "природно", док ће 20% бити ново или континентално. Овим једноставним примером можемо показати како кретање гена доводи до промене алелних фреквенција - кључног концепта у еволуцији.

Последице протока гена

Када постоји изражен проток гена између две популације, једна од најинтуитивнијих последица је да је овај процес одговоран за разблаживање могућих разлика између обе популације..

На овај начин, проток гена може дјеловати у супротном смјеру од других еволутивних сила које настоје задржати разлике у саставу генетских резервоара. Као механизам природне селекције, на пример.

Друга последица је ширење корисних алела. Претпоставимо да се мутацијом појављује нови алел који даје одређену селективну предност својим носиоцима. Када постоји миграција, нови алел се транспортује у нове популације.

Проток гена и концепт врста

Биолошки концепт врсте широко је познат и, свакако, најчешће се користи. Ова дефиниција се уклапа у концептуалну схему популацијске генетике, јер укључује генетски базен - јединицу у којој се алелне фреквенције мијењају.

На тај начин, по дефиницији, гени не прелазе из једне врсте у другу - нема протока гена - и због тога врсте показују одређене карактеристике које им омогућавају да се диференцирају. Пратећи ову линију идеја, проток гена објашњава зашто врсте формирају "цлустерИли фенетичку групу.

Поред тога, прекид протока гена има круцијалне последице у еволуционој биологији: он води - у већини случајева - догађаје специације или формирања нових врста. Проток гена може бити прекинут различитим факторима, као што је постојање географске баријере, преференцијама на нивоу удварања, међу осталим механизмима.

Истина је и супротно: постојање протока гена доприноси очувању свих организама у региону као јединствене врсте.

Пример

Миграција змије Неродиа сипедон је добро документован случај протока гена из континенталне популације на острво.

Врста је полиморфна: може представљати значајан образац везивања или не представља било који појас. У поједностављењу, обојеност је одређена локусом и два алела.

Уопштено говорећи, змије на континенту су карактерисане излагањем распореда бендова. Насупрот њима, они који настањују острва их не поседују. Истраживачи су дошли до закључка да је морфолошка разлика резултат различитих селективних притисака којима је сваки регион изложен.

На острвима се појединци обично сунчају на површини стијена у близини обале плаже. Показало се да одсуство трака олакшава камуфлажу на стенама острва. Ова хипотеза се може верификовати експериментима означавања и поновног хватања.

Због овог адаптивног разлога, очекујемо да се популација острва састоји искључиво од организама без трака. Међутим, то није истина.

Свака генерација долази са новом групом организација са групама са континента. У овом случају, миграција дјелује као сила супротна одабиру.

Референце

  1. Аудесирк, Т., Аудесирк, Г., & Биерс, Б.Е. (2004). Биологија: наука и природа. Пеарсон Едуцатион.
  2. Цуртис, Х., & Сцхнек, А. (2006). Инвитатион то Биологи. Ед Панамерицана Медицал.
  3. Фрееман, С., & Херрон, Ј. Ц. (2002). Еволуцијска анализа. Прентице Халл.
  4. Футуима, Д.Ј. (2005). Еволутион . Синауер.
  5. Хицкман, Ц.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.Ц., & Гаррисон, Ц. (2001). Интегрисани принципи зоологије (Вол. 15). Њујорк: МцГрав-Хилл.
  6. Маир, Е. (1997). Еволуција и разноликост живота: Одабрани есеји. Харвард Университи Пресс.
  7. Солер, М. (2002). Еволуција: основа биологије. Соутх Пројецт.