П

Потеря генетического разнообразия

Потеря генетического разнообразия Генетическое разнообразие очень важна для обеспечения способности популяций адаптироваться к изменениям окружающей среды. Только особи с определенными аллелями или комбинацией аллелей могут иметь свойства, необходимые для выживания и воспроизводства в новых условиях. Внутри популяции частота отдельных аллелей может варьировать от тех, что часто встречаются, к очень редких. В малых популяциях частоты аллелей могут меняться от одного поколения к следующему просто через случайности, которые имеют место при скрещивании иживанни потомства; этот процесс известен как генетический дрейф. Когда аллель в малой популяции имеет низкую встречаемость, существует высокая вероятность того, что он будет случайно потерянный в одном из поколений.

Рассматривая теоретический пример изолированной популяции, в которой в ген представлен двумя аллелями, Райт предложил формулу для выражения доли гетерозиготности особей (особь, у которой есть два разных аллеля гена), которые остаются в очередном поколении (Н) в популяции взрослых, размножаются (Ne ):

H = 1 — 1 / 2Ne

Из этой формулы наглядно видно, какие значительные потери генетического разнообразия могут происходить в малых популяциях, особенно в тех, что живут на островах или в фрагментированных ландшафтах. Однако миграция особей между популяциями и регулярная мутация генов приводят к увеличению генетической изменчивости внутри популяции и уравновешивают влияние генетического дрейфа. Даже низкая частота перемешивания особей из разных популяций сводит к минимуму потерю генетического разнообразия, обусловленную малыми размерами популяции. Если в каждую изолированную популяцию размером около 100 особей в каждом поколении прибывает только один новый эмигрант, влияние генетического дрейфа будет очень незначительным. Такой поток генов оказался важнейшим фактором, предотвращает потерю генетического разнообразия в малых популяциях галапагосских вьюрков. Хотя обычные темпы мутаций в природе — примерно от 1 с 1000 до 1 из 10 000 генов на генерацию — могут компенсировать случайные потери аллелей в больших популяциях. Они не могут компенсировать эффект генетического дрейфа в малых популяциях численностью 100 и менее особей.

Дополняя собой теоретические положения и лабораторные эксперименты, полевые данные также показывают, что малый размер популяции ведет к более быстрой потере аллелей. Среди хвойных видов в Новой Зеландии популяции, образованные менее 1000 растениями, испытывают более сильную потерю генетического разнообразия, чем популяции, численность которых превышает 10 000 экземпляров. Обзор исследований генетической изменчивости растений показал, что только 8 из 113 видов имели генетическое разнообразие ниже предела обнаружения и большинство из этих 8 родов имели очень ограниченные ареалы.

Подвержены генетического дрейфа малые популяции более восприимчивы к разрушительным генетическим эффектов, таких как инбредной депрессии, Аутбредных депрессия и потеря эволюционной пластичности. Эти факторы могут вносить свой вклад в дальнейшее уменьшение размера популяции и увеличение вероятности вымирания.

Проблема клонов

Использование клонов в селекционной работе означает потерю генетического разнообразия и увеличения частоты (концентрации) определенных генов в племенной популяции. Использование клонов в качестве племенных животных ведет к увеличению степени имбридинга.

Проблема имбридинга — это тема отдельного разговора. Так как клоны генетически идентичны, разнообразие генов в питомнике уменьшается. Это ослабляет устойчивость к болезням, особенно новых, увеличивает частоту появления опасных дефектов (так как многие животные становятся носителями генов, вызывающих эти дефекты) и снижение рождаемости по сравнению с обычным способом. Это приводит к явлению, известному, как эффект бутылочного горлышка (bottleneck effect) — возникновение генетической изменчивости в популяции, которая прошла стадию резкого сокращения численности.

Защитники животных выступают против клонирования исчезающих видов, опасаясь, что клонирование будет проводиться исключительно для зоопарков, и ничего не будет сделано для сохранения этих видов в природе, сохранения их среды обитания. Заглянув вперед, можно разглядеть и проблему возрождения животных, например, мамонта. Такие работы уже ведутся, но как быть с тем простым фактом, что среда их обитания уже необратимо изменилась? Это пример клонирования ради удовлетворения любопытства.

Можно, пожалуй, считать оправданным клонирования исчезающих видов или клонирование племенного скота. Наверное, полезно клонирования животных, которые не несут вредных генетических признаков, генетически устойчивых к определенным болезням. Клонирование может быстро увеличить популяцию исчезающих видов.

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть