Language
Country/Area
No result found
Секрет мигранта: как один иммигрант за поколение преобразует целую этническую группу?
В процессе потока генов между организмами роль мигрантов, несомненно, играет решающую роль. Поток генов, перемещение генов из одной популяции в другую, может иметь глубокие последствия для общего генофонда. Будь то эволюция природы или воздействие человека на экосистему, поток генов играет незаменимую роль.
Высокий уровень потока генов помогает уменьшить генетические различия между группами и сделать их более похожими, так что их можно считать единой эффективной группой.
В некоторых случаях приток генов всего лишь от одного иммигранта может изменить генетический состав всей популяции. Например, исследования показали, что приток генов всего лишь от «одного иммигранта на поколение» может предотвратить расхождение этнических групп из-за дрейфа населения. Конечно, такие изменения предполагают не только передачу генетического материала, но и различные внешние факторы окружающей среды.
Факторы, влияющие на поток генов
На скорость потока генов между различными популяциями влияет множество факторов. Во-первых, ключевое значение имеет мобильность видов. Вообще говоря, организмы с высокой подвижностью лучше способны распределяться между различными средами. Например, обычно считается, что животные обладают более высокой миграционной способностью, чем растения. Однако ветер, вода или другие среды также могут помочь пыльце и семенам растений перемещаться на большие расстояния.
Однако там, где поток генов затруднен, популяции могут подвергаться риску инбридинга, что измеряется коэффициентом инбридинга (F). В изолированных островных популяциях, таких как австралийские черноногие каменные валлаби, скорость потока генов низкая из-за географической изоляции и небольшого размера популяции, за которым следуют высокие темпы инбридинга.
Поток генов как важный механизм распределения биологического генетического разнообразия имеет большое значение для выживания и эволюции видов.
Измерение потока генов
Ученые часто измеряют поток генов косвенно, используя сравнение частот генов, кодирующих образцы. В этом случае, чем больше генетические различия между двумя популяциями, тем ниже прогнозируемая скорость потока генов. Используя эффективный размер популяции островной модели (Ne) и чистую скорость миграции на поколение (м), ученые могут измерить влияние потока генов.
Использование этих формул помогает нам понять, что если в популяции есть только один иммигрант на поколение, то можно сказать, что коэффициент инбридинга (FST) равен 0,2. Но при отсутствии миграции это значение быстро взлетает до 1, что приводит к фиксации и полной дифференциации.
Влияние внешних препятствий на поток генов
Препятствия потоку генов также могут возникать из-за различных физических барьеров. Когда поток генов сталкивается с географическими или искусственными барьерами, возникает географическая изоляция, приводящая к образованию аллогенных видов. Великая стена, например, стала барьером для потока генов среди растительности в Китае, заставляя растения, растущие по разные стороны, развивать генетические различия.
Однако барьеры на пути потока генов не обязательно являются географическими барьерами. В некоторых случаях даже виды, находящиеся в пределах одного ареала, могут иметь репродуктивные барьеры, ограничивающие поток генов. Эти барьеры могут возникнуть из-за разного времени цветения, присутствия преданных опылителей или даже социальной структуры людей.
Вмешательство человека, такое как реконструкция экосистем и переселение видов, может открыть возможности для генетического спасения некоторых видов, находящихся под угрозой исчезновения.
Двусторонний меч потока генов
Поток генов может способствовать адаптивности популяции или вызывать некоторые негативные последствия. Когда поток генов улучшает приспособленность популяции и привносит полезные черты, это, несомненно, хорошо для выживания вида. Однако могут возникнуть неблагоприятные последствия, когда вид теряет свою уникальность из-за введения аллогенных генов.
Например, в городских районах поток генов может позволить видам получить больше ресурсов, но в то же время вызвать экосистемный хаос. Эти явления говорят нам о том, что поток генов более сложен, чем обычно представляют.
Коротко говоря, почему всего один иммигрант может изменить судьбу целой этнической группы? Означает ли это, что в процессе эволюции нельзя недооценивать влияние каждого иммигранта?
