Γενετικής παρέκκλισης

Στο Γενετικής παρέκκλισης είναι μια αλλαγή στη συχνότητα αλληλόμορφων σε μια ομάδα γονιδίων ενός πληθυσμού. Η γενετική μετατόπιση προκαλείται συνήθως από ένα τυχαίο συμβάν, όπως μια φυσική καταστροφή, η μετατόπιση ηπειρωτικών πλακών ή η έκρηξη ηφαιστείων. Η γενετική μετατόπιση αντιπροσωπεύει έτσι έναν εξελικτικό παράγοντα.

Τι είναι η γενετική μετατόπιση;

Κατά κάποιο τρόπο, η γενετική μετατόπιση είναι το αντίθετο της φυσικής επιλογής, γιατί η φυσική επιλογή δεν συμβαίνει τυχαία. Αντίθετα, οι αλλαγές στα γονίδια ενός πληθυσμού εξαρτώνται από την επιτυχία αναπαραγωγής και επιβίωσης των μεμονωμένων μελών του πληθυσμού. Εκφράζουν την προσαρμοστικότητα τους στο περιβάλλον.

Από την άλλη πλευρά, η γενετική μετατόπιση δεν έχει τέτοιους λόγους, αλλά συμβαίνει αποκλειστικά τυχαία και επομένως είναι στοχαστική. Βασικά, η γενετική μετατόπιση είναι ένα σημαντικό κριτήριο για την εμφάνιση νέων ειδών. Σε πληθυσμούς μικρού μεγέθους ειδικότερα, τυχαίες αλλαγές στη συχνότητα αλληλόμορφων, όπως συμβαίνουν στη γενετική μετατόπιση, έχουν ισχυρή επίδραση στην ανάπτυξη των ατόμων. Εάν ένας μικρός πληθυσμός αποκοπεί από τον συνολικό πληθυσμό, αυτός ο πληθυσμός έχει μόνο ένα τμήμα γονιδίων. Η υπάρχουσα συχνότητα αλληλόμορφων είναι, ωστόσο, καθοριστική για την εξελικτική ανάπτυξη του υποπληθυσμού.

Υπάρχει επίσης μια ειδική μορφή στη γενετική μετατόπιση: το φαινόμενο του λαιμού της φιάλης. Με αυτό το αποτέλεσμα, το μέγεθος του πληθυσμού μειώνεται σημαντικά λόγω ενός τυχαίου συμβάντος. Ως αποτέλεσμα, η γενετική μεταβλητότητα που υπάρχει στον πληθυσμό μειώνεται. Μετά το τυχαίο συμβάν, οι συχνότητες αλληλόμορφων διαφέρουν σημαντικά από αυτές του αρχικού πληθυσμού στις περισσότερες περιπτώσεις. Η χαμηλότερη γενετική ποικιλομορφία στον κατακερματισμένο πληθυσμό καθιστά τότε δύσκολη την προσαρμογή στο περιβάλλον και μπορεί να κάνει τα ζωντανά πράγματα δύσκολα να επιβιώσουν.

Η γενετική μετατόπιση μπορεί, ωστόσο, να συμβεί και σε μεγαλύτερους πληθυσμούς που έχουν χωριστεί σε μικρούς υποπληθυσμούς. Η προϋπόθεση εδώ είναι ότι τα γονίδια αλλάζουν τυχαία και αυτές οι αλλαγές μεταφέρονται στον απόγονο.

Λειτουργία & εργασία

Η σημασία της γενετικής μετατόπισης για τον άνθρωπο έγκειται κυρίως στην εξελικτική ιστορία της ανθρωπότητας. Η γενετική μετατόπιση είναι ένας σημαντικός παράγοντας για το σχηματισμό και τη μετάδοση νέων γενετικών προσαρμογών στο περιβάλλον. Όπως η επιλογή, η γενετική παραλλαγή και η απομόνωση, η γενετική μετατόπιση είναι επίσης ένας από τους λεγόμενους εξελικτικούς παράγοντες. Παίζει λοιπόν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση και ανάπτυξη πληθυσμών.

Η γενετική μετατόπιση είναι πιθανότητα. Αυτά τα γονίδια που κληρονομούνται από τη μια γενιά στην επόμενη δεν είναι ακριβές αντίγραφο. Αντίθετα, τα κληρονομικά γονίδια επιλέγονται τυχαία. Αυτό το αποτέλεσμα γίνεται πιο αισθητό όσο μικρότερο είναι το μέγεθος του πληθυσμού, επειδή οι μικρότεροι πληθυσμοί παρουσιάζουν υψηλότερες διακυμάνσεις σε σχέση με τις συχνότητες αλληλόμορφων από τους μεγαλύτερους πληθυσμούς.

Η γενετική μετατόπιση δρα ταυτόχρονα με τη φυσική επιλογή. Και οι δύο παράγοντες αλλάζουν την ομάδα γονιδίων ενός πληθυσμού. Υπάρχουν αλλαγές στη σύνθεση και τη συχνότητα των συχνοτήτων αλληλόμορφων. Ως αποτέλεσμα, οι φαινοτυπικές ιδιότητες των ατόμων και έτσι ο πληθυσμός αλλάζει.

Πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι η γενετική μετατόπιση εμφανίζεται ανεξάρτητα από το εάν τα αποτελέσματα έχουν θετική ή αρνητική επίδραση στην επιβίωση και την προσαρμοστικότητα των απογόνων. Επειδή η γενετική μετατόπιση προκαλείται από τυχαία γεγονότα και έτσι λαμβάνει χώρα ανεξάρτητα από τη γενετική προσαρμογή.

Από την άλλη πλευρά, η φυσική επιλογή ενισχύει αυτές τις φαινοτυπικές ιδιότητες που αυξάνουν τη γενετική ικανότητα των ατόμων και, κατά συνέπεια, τους πληθυσμούς. Σε πληθυσμούς με πολλά μέλη, η φυσική επιλογή συνήθως επηρεάζει περισσότερο την αλλαγή στις συχνότητες αλληλόμορφων. Η κατάσταση είναι διαφορετική με αριθμητικά μικρούς πληθυσμούς, στους οποίους στις περισσότερες περιπτώσεις η γενετική μετατόπιση έχει ισχυρότερο αποτέλεσμα.

Ασθένειες και παθήσεις

Υπό ορισμένες συνθήκες, η γενετική μετατόπιση έχει σημαντικό αντίκτυπο στους ανθρώπινους πληθυσμούς και κατά τη διάρκεια της εξέλιξης οδήγησε εν μέρει στην εξαφάνιση των πληθυσμών. Όταν ένας πληθυσμός μειώνεται σε αριθμό, κάτι που συνέβη συχνά κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης εξέλιξης, σε ορισμένες περιπτώσεις η γενετική μετατόπιση προκαλεί δραστικές αλλαγές στη συχνότητα αλληλόμορφων. Αυτές οι αλλαγές είναι ανεξάρτητες από τη φυσική επιλογή. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορεί να χαθούν πλεονεκτικές προσαρμογές στο περιβάλλον που έχουν ήδη αποκτηθεί. Αυτό είναι γνωστό ως το περιγραφόμενο φαινόμενο συμφόρησης. Τα προκύπτοντα μειονεκτήματα τίθενται εν μέρει σε προοπτική από αυτό που είναι γνωστό ως εκκαθάριση.

Το ιδρυτικό φαινόμενο παίζει σημαντικό ρόλο στους νομαδικούς πληθυσμούς, για παράδειγμα. Εάν ένας μικρός αριθμός ατόμων δημιουργεί έναν νέο πληθυσμό χωρίζοντας από τον αρχικό πληθυσμό, αυτό μερικές φορές έρχεται σε αντίθεση με τη φυσική επιλογή. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν τα μέλη του νεοσύστατου πληθυσμού χαρακτηρίζονται από σπάνιες συχνότητες γονιδίων. Η θεμελιώδης επίδραση της γενετικής μετατόπισης μπορεί να προκαλέσει συσσώρευση κληρονομικών ασθενειών σε ανθρώπινους πληθυσμούς.

Εάν η συχνότητα των ειδικών γονιδίων αλλάξει στις επόμενες γενιές, μερικές φορές ένα αλληλόμορφο σε έναν πληθυσμό χάνεται εντελώς. Από την άλλη πλευρά, μπορεί επίσης να είναι το μόνο αλληλόμορφο. Συνολικά, αυτό μειώνει τη γενετική μεταβλητότητα και η ομάδα γονιδίων γίνεται μικρότερη, η οποία τελικά έχει αρνητική επίδραση στις πιθανότητες επιβίωσης.