Gēnu plūsma ir būtisks jēdziens populācijas ģenētikā. Iedzimtas informācijas - gēnu - kustība pa populācijām ir viena no atslēgām to uzturēšanai un pareizai darbībai.
Kādi faktori nosaka gēnu plūsmu? Kā šis jēdziens ietekmē dzīvnieku dzīvi? Kāda ir šī termina saistība ar sugu saglabāšanu? Šeit mēs atbildēsim uz visiem šiem un citiem jautājumiem.
Gēni un evolūcija: cieši saistīti
Iedzimtā informācija, kas nosaka dzīvnieku īpašības, ir iekodēta gēnos.Gēns ir nekas vairāk kā hromosomas daļa, kas satur informāciju par konkrētu raksturu. Piemēram, acu krāsa vai noteiktu struktūru forma, piemēram, spārni vai matu veids.
Protams, dažu vai citu gēnu piederība noteiks dzīvnieka spēju izdzīvot noteiktā vidē. Dabiskā atlase iedarbojas uz gēniem, jo tā veicina vispielāgotāko vairošanos un lēnām likvidē tos, kuri ir vissliktāk pielāgojušies savai videi.
Tā skaidro mūsdienu evolūcijas teorija: dzīvnieks, kas gēnu dēļ ir vislabāk pielāgojies savai videi, uzplauks. Bet kāds sakars gēnu plūsmai ar evolūcijas bioloģiju? Mēs to detalizēti paskaidrosim nākamajā sadaļā.
Gēnu plūsma: kas tas ir?
Gēnu jeb gēnu plūsma ir gēnu pārvietošanās no vienas populācijas uz citu. Citiem vārdiem sakot, šis termins apzīmē indivīdu migrāciju no gēnu viedokļa.Šī vienkāršā koncepcija daudzos gadījumos nosaka dzīvnieku populāciju stabilitāti un to iespējamo izzušanu ilgtermiņā.
Ģenētiskā mainība ir ļoti svarīga
Lai saprastu šī jēdziena nozīmi, mums ir jādomā, ka ģenētiskā mainība ir būtiska sugu dzīvotspējai. Ja sugai ir maz alēļu - gēna versiju, tās spēja tikt galā ar neparedzētiem notikumiem, piemēram, slimībām vai vides katastrofām, samazinās.
Lai to ilustrētu, padomāsim, piemēram, par slimībām, ar kurām suņi slimo savas šķirnes dēļ. Suņu šķirnes iegūst, krustojot īpatņus ar ļoti līdzīgu ģenētiku, kas tos pakļauj veselai virknei slimību un fizisko deformāciju, piemēram, vācu aitu suņa mugurai vai bokseru plakanajam degunam.
Gēnu plūsmas nozīme
Viena no galvenajām dzīvnieku problēmām, kurām draud izmiršana, ir tā, ka dažkārt to populācijas ir tik mazas, ka tās cieš no mazās ģenētiskās daudzveidības problēmām. To sauc par radniecīgu depresiju.
Kad populācijā ir mazs indivīdu skaits, arī tās ģenētiskā mainība ir neliela. Šis mainīguma trūkums liek dabiskās atlases ceļā likvidēt "retākās" alēles, kas veicina apburtā loka sākšanos.
Parasti ģenētiskās variabilitātes trūkums nozīmē, ka dzīvniekam nav ģenētisko "resursu" , lai novērstu, piemēram, slimības izpostīšanu tā populācijā.
Gēnu plūsmas lietojumi
Saglabāšanas bioloģijā viens no galvenajiem punktiem jebkuras sugas izdzīvošanai ir bagātīgas gēnu daudzveidības uzturēšana, lai nepieļautu dzīvnieku iekļūšanu dzimtas vaislas depresijā.
Tas ir populācijas ģenētiskās uzlabošanas mērķis: izolētas dzīvnieku populācijas tiek mēģinātas savstarpēji sazināties, lai tās krustotos un uzlabotu savu gēnu daudzveidību. Šie projekti ir bijuši ārkārtīgi veiksmīgi attiecībā uz tādiem dzīvniekiem kā Spānijas brūnais lācis.
Fragmentācija: draudi gēnu plūsmai
Vēl viena dzīvnieku vājā vieta ir to dzīvotnes sadrumstalotība. Tā kā cilvēka iejaukšanās izraisa dzīvnieku populāciju sadrumstalotību, piemēram, ceļu un labības dēļ, gēnu plūsma var tikt samazināta.
Tāpēc viena no atslēgām, lai veicinātu gēnu plūsmu, ir savienojamība starp populācijām. Ja viena dzīvnieku populācija tiek mudināta kontaktēties ar citu - migrāciju -, indivīdiem no abiem kodoliem būs tendence pāroties vienam ar otru.
Tas ievērojami uzlabos gēnu plūsmu un līdz ar to arī alēļu daudzveidību populācijā. Lai mākslīgi panāktu šo seksuālo kontaktu, ir tādi mehānismi kā savvaļas dzīvnieku krustojumi vai ekodukti.
Noslēgumā gēnu plūsma tiek pasniegta kā galvenais jēdziens, lai izprastu sugu populācijas dinamiku. Arī tā neesamība var radīt nopietnas sekas dzīvnieku saglabāšanai, taču ir metodes, kā to atjaunot.
