Efektīvais populācijas lielums ir populācijas ģenētikas galvenais jēdziens. Viņu zināšanas ļauj precīzi aprēķināt reproduktīvo indivīdu skaitu populācijā, kas dažās situācijās ir ārkārtīgi noderīgi.
Sākot ar sugu saglabāšanu un beidzot ar epidemioloģisko dinamiku dzīvās būtnēs, tādi termini, kādi mēs jums šodien parādām, ir būtiski svarīgi pētniekiem vairākās bioloģijas jomās. Šodien mēs jums sakām visu, kas jums jāzina par dzīvnieku populācijas faktisko lielumu.
Iedzīvotāju ģenētika: kas tas ir?
Kā mēs jau zinām, informācija, kas nosaka dzīvo būtņu īpašības, ir iekodēta gēnos. Gēns ir hromosomas daļa, kas satur informāciju par rakstzīmi, piemēram, pirkstu skaitu vai matu krāsu.
Gēni ir izšķiroši sugu izdzīvošanai, jo tajos iekodētās īpašības ļauj dzīvniekam labāk pielāgoties savai videi -vai nē. Saskaņā ar evolūcijas teoriju tikai tā suga, kas ir labi pielāgota ekosistēmai, tā plauks paaudžu paaudzēs.
Īsumā populācijas ģenētika ir bioloģijas nozare, kuras mērķis ir izskaidrot evolūcijas parādības, parasti pētot ģenētisko biežumu dzīvnieku populācijā.
Daži ģenētikas pamati
Ģenētika ir sarežģīta zinātne, kas apstrādā ļoti abstraktus terminus. Tomēr šo disciplīnu ir samērā viegli saprast, ja daži jēdzieni iepriekš ir skaidri. Tālāk mēs izskaidrosim dažus no tiem.
Lielākā daļa dzīvnieku, tāpat kā cilvēki, ir diploīdi. Tas nozīmē, ka katras šūnas kodolā mums ir divas ģenētiskā materiāla kopijas - divi homologu hromosomu komplekti. Šīs kopijas tiek mantotas viena no mātes, bet otra - no tēva.
Tas ir svarīgi, jo atkarībā no tā, kā šīs kopijas ir konkrētai alēlei -katra no izpausmēm, ko gēns var iegūt -, indivīds var būt:
- Homozigots, ja abi eksemplāri ir vienādi. Piemēram, ja dzīvnieks no abiem vecākiem ir mantojis gēnu, kas nosaka pelēko acu krāsu.
- Heterozigots, ja katra alēle ir atšķirīga. Piemēram, ja dzīvnieks pelēko acu gēnu ir mantojis no sava tēva un zaļo acu gēnu - no mātes.
Ģenētisko parametru nozīme
Šie šķietami viegli saprotamie jēdzieni, ir izšķiroši svarīgi, lai izprastu gēnu uzvedību populācijās. Jāatzīmē, ka turklāt indivīds vienam varonim var būt homozigots, bet citam - heterozigots.
Iedzīvotāju ģenētika analizē dažu ģenētiska rakstura parametru izmaiņas dzīvnieku populācijās, lai aprakstītu evolūcijas sekas. Daži no šiem parametriem ir heterozigotu īpatsvars, galvenais skaitlis, lai izprastu alēles attīstību.
Efektīvais iedzīvotāju skaits
Populācijas ģenētikā ir būtiski, lai būtu priekšstats par vaislas populācijas lielumu. Lai gan tas var šķist tik vienkārši kā vienkārša tautas skaitīšana, patiesībā tā nav, jo populācijas ir sarežģītas. Dažreiz vīriešu un sieviešu skaits nav samērīgs vai reprodukcija nav nejauša.
Efektīvā populācijas lieluma jēdziens attiecas uz indivīdu skaitam pieaugušā vecumā, kas spēj vairoties. Tas ir svarīgi daudzos līmeņos, jo tikai reproduktīvā vecuma indivīdi ģenētiski dos ieguldījumu nākamajā paaudzē.
Ņemot vērā šī jēdziena aprēķina ierobežojumus, ģenētiķi izmanto ideālu par populāciju. Šī koncepcija ir populācija, kas atbilst šādām īpašībām:
- Pārošanās notiek nejauši.
- Visi indivīdi dod ģenētisku ieguldījumu nākamajā paaudzē.
- Vecāku un bērnu paaudzes nepārklājas.
Ja iedzīvotāji atbilst visām šīm prasībām, faktiskais lielums ir vienāds ar skaitīšanas lielumu. Diemžēl tas gandrīz nekad nav noticis. Ir pienācis laiks izmantot ģenētiskos instrumentus, lai secinātu ģenealoģiskos kokus starp vecākiem un bērniem, un tikai šādā veidā tiks iegūts aptuvens reālais efektīvais izmērs.
Efektīvā populācijas lieluma izmantošana
Tālāk mēs iepazīstinām ar dažiem efektīvā populācijas lieluma izmantošanas veidiem saglabāšanas darbā un bioloģiskajās zināšanās.
Filoģeogrāfija
Filoģeogrāfija mēģina izskaidrot ģenētisko variāciju ģeogrāfisko sadalījumu populācijās. Šī disciplīna var palīdzēt izprast jaunu sugu veidošanās procesu vai to izzušanu.
Lai rekonstruētu vēsturi, tiek izveidotas gēnu ģenealoģijas un, pateicoties statistikas metodēm, jūs varat novērtēt faktisko populācijas lielumu pagātnē.
Kāda ir šo zināšanu nozīme? Pateicoties tam, ir iespējams novērtēt, kā šīs populācijas lielums laika gaitā ir mainījies, lai noskaidrotu, vai, piemēram, dabas katastrofa noveda dzīvnieku sugu uz izmiršanas robežas.
Tas notika ar dažiem dzīvniekiem, piemēram, mamutiem, kuru populācija bija tik noplicināta, ka viņi nomira ģenētisko trūkumu dēļ. Visas šīs zināšanas nebūtu nonākušas pie mums, ja nebūtu izmantotas efektīvas populācijas.
epidemioloģija
Efektīvais populācijas lielums ir ļoti noderīgs jēdziens epidemioloģijā. Iemesls tam ir tas, ka, ja var noteikt, ka patogēns ir tikai viena vai dažu senču pēcnācējs, tā ģenētiskā variācija būs zema. Tas ir būtiski, lai novērstu mikroskopiskā līdzekļa rezistenci pret antibiotikām vai vakcīnām.
No otras puses, ja tās sākotnējais populācijas lielums bija liels, tā variācijas būs lielākas un to būs grūtāk kontrolēt, jo tā spēj pielāgoties, kā tas notiek gripas vīrusu gadījumā. Kā redzam, šie parametri var arī ziņot par noderīgu izmantošanu cilvēkiem.
Saglabāšana
Pat ja dzīvnieku populācija ir ļoti liela, tas nozīmē maz, ja tikai neliela daļa no tiem vairojas.Zinot faktisko populācijas lielumu, mēs varam aptuveni noteikt, cik lielā mērā tas ir apdraudēts vai uz izzušanas robežas, un, pateicoties tam, īstenot preventīvos saglabāšanas plānus.
Īsi sakot, kā redzam, faktiskais iedzīvotāju skaits ir jēdziens, kas ir nedaudz mulsinošs un grūti definējams. Tomēr tas ir ļoti noderīgi daudzās lietojumprogrammās.
