Меню ☰
PortalBio
  • Сегодня: 03 декабря (вторник)
news-details
РАЗНОЕ

Дрейф генов и эффект «бутылочного горлышка»

Дрейф генов (или генетико-автоматические процессы) – это случайное ненаправленное изменение частоты распределения генов (аллелей) в популяции, происходящее при смене поколений.

При этом очень большую роль играет размер популяции: от него зависит влияние дрейфа генов на частоту аллелей в ней. Чем меньше популяция, тем важнее значение этого фактора.

Почему?

Представь, что на какой-то изолированной территории (скажем, на острове) обитает 50 особей вида Х. Лишь у 10% из них имеется особенный вариант гена (допустим, отвечающий за повышенную выносливость). И вот случается пожар, из-за которого все пять особо выносливых особей случайно и трагически погибают. Вместе с ними из популяции исчезает и «полезный» вариант гена. А вот если бы на острове было не 50, а 500 особей, то гибель пяти из них не повлекла бы за собой таких критических последствий.

Если дрейф генов происходит на фоне резкого сокращения численности особей в популяции, такое явление называют эффектом «бутылочного горлышка». Строгое определение звучит так:

Эффект «бутылочного горлышка» – это сокращение генофонда (генетического разнообразия) популяции вследствие критического уменьшения её численности с последующим восстановлением.

При этом популяция проходит через ряд этапов:

  • Этап 1. Изначально генетическое разнообразие популяции велико, поскольку условия среды благоприятны, ареал обитания широк, а особей много.

  • Этап 2. Затем в связи с наступлением периодических (сезонных) или единоразовых (катастрофы) неблагоприятных условий численность популяции резко падает – вплоть до нескольких особей. Им приходится скрещиваться друг с другом (а куда деваться) – возникает инбридинг. В результате генофонд сильно обедняется.

  • Этап 3. Численность популяции постепенно восстанавливается, но её генофонд по-прежнему остаётся бедным. Восстановление генетического разнообразия требует много времени, поскольку происходит за счёт случайных мутаций (некоторые варианты генов при этом исчезают навсегда).

В результате выжившая популяция будет иметь генофонд, сильно отличный от того, который она имела до сокращения численности.

Яркий пример эффекта «бутылочного горлышка» – сокращение популяции гепардов. Примерно 300 лет назад эти животные оказались на грани вымирания: учёные говорят, что из всей популяции выжило лишь 7 особей. Они дали потомство и в результате численность восстановилась. Однако современные гепарды менее плодовиты и более подвержены болезням, чем их предки.

Ещё один пример – северные морские слоны, которые были почти полностью истреблены охотниками в конце XX века. К счастью, животным удалось выжить, но генофонд их по-прежнему весьма скуден.

Человечество, судя по всему, тоже проходило через «бутылочное горлышко». На эту мысль учёных натолкнуло относительно низкое генетическое разнообразие современной популяции людей, а ещё – разное распределение аллелей А и В (по системе групп крови АВ0) у людей в разных точках мира.

Однако неоспоримых доказательств этой теории пока что нет, поэтому можем только предполагать.

  • Теги
  • #Репетиторпобиологии
  • #Дрейф
  • #генов
  • #эффект
  • #«бутылочного
  • #горлышка»

Если материал был полезен и интересен, оставляйте реакции (лайки и комментарии). Обратная связь очень важна!

Почетный работник сферы образования РФ author

Леонтьева Юлия Владимировна ЧАТ

Учитель биологии. Высшая квалификационная категория. Почетный работник сферы образования РФ.

Материалы проверены