Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Генетическая дивергенция - это процесс, при котором две или более популяций предкового вида накапливают независимые генетические изменения ( мутации ) с течением времени, что часто приводит к репродуктивной изоляции и продолжающейся мутации даже после того, как популяции стали репродуктивно изолированными в течение некоторого периода времени, поскольку нет Генетического обмена больше нет. [1] В некоторых случаях субпопуляции, живущие в экологически различных периферийных средах, могут демонстрировать генетическое расхождение с остальной частью популяции, особенно когда диапазон популяции очень велик (см. Парапатрическое видообразование ). Генетические различия между расходящимися популяциями могут включать молчащие мутации (которые не влияют нафенотип ) или вызывают значительные морфологические и / или физиологические изменения. Генетическая дивергенция всегда сопровождает репродуктивную изоляцию либо из-за новых адаптаций посредством отбора, либо из-за генетического дрейфа, и является основным механизмом, лежащим в основе видообразования .

На уровне молекулярной генетики генетическое расхождение происходит из-за изменений небольшого числа генов у вида, что приводит к видообразованию . [2] Однако исследователи утверждают, что маловероятно, что дивергенция является результатом значительной одиночной доминантной мутации в генетическом локусе, потому что если бы это было так, индивидуум с этой мутацией имел бы нулевую приспособленность . [3] Следовательно, они не могли воспроизвести и передать мутацию следующим поколениям. Следовательно, более вероятно, что дивергенция и впоследствии репродуктивная изоляция являются результатом множества небольших мутаций в течение эволюционного времени, накапливающихся в популяции, изолированной отпоток генов . [2]

Генетическая дивергенция между родственными популяциями иногда начинается с генетического узкого места и эффектов основателя .

Причины генетической дивергенции [ править ]

Основатель Effect

Одной из возможных причин генетической дивергенции является эффект основателя , когда несколько особей оказываются изолированными от своей первоначальной популяции. Эти люди могут чрезмерно представлять определенный генетический образец, а это означает, что определенные биологические характеристики чрезмерно представлены. Эти особи могут образовывать новую популяцию с разными генофондами.от исходного населения. Например, у 10% первоначального населения глаза голубые, а у 90% - карие. Случайно от исходной популяции отделились 10 особей. Если в этой небольшой группе 80% голубые глаза и 20% карие глаза, то их потомство с большей вероятностью будет иметь аллель голубых глаз. В результате процент населения с голубыми глазами будет выше, чем у населения с карими глазами, которое отличается от исходного населения.

Эффект узкого места

Другой возможной причиной генетической дивергенции является эффект «бутылочного горлышка» . Эффект узкого места возникает, когда какое-либо событие, такое как стихийное бедствие, приводит к гибели значительной части населения. Случайно определенные генетические паттерны будут чрезмерно представлены в оставшейся популяции, что похоже на то, что происходит с эффектом основателя . [4]

Подрывной отбор

График, показывающий выбор крайних значений и среднего значения.

Генетическая дивергенция может происходить без географического разделения, через подрывной отбор . Это происходит, когда люди в популяции как с высокими, так и с низкими крайними фенотипами более приспособлены, чем средний фенотип. [5] Эти люди занимают две разные ниши, в каждой из которых есть распределение признаков по Гауссу . [6] Если генетическая изменчивость между нишами высока, будет сильная репродуктивная изоляция. [6] Если генетическая изменчивость ниже определенного порога , произойдет интрогрессия , но если изменчивость выше определенного порога, популяция может разделиться, что приведет к видообразованию. [6]

Подрывной отбор наблюдается в бимодальной популяции зябликов Дарвина , Geospiza fortis . [7] Эти два режима специализируются на поедании разных типов семян: мелких и мягких, а также крупных и твердых, что приводит к получению клювов разного размера с разной силой воздействия. [7] Против отбираются особи с клювом среднего размера. [7] Структура песни и реакция на песню также различаются в двух режимах. [7] Между двумя видами G. fortis существует минимальный поток генов . [7]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Репродуктивная изоляция» . Понимание эволюции . Беркли.
  2. ^ a b Палумби, Стивен Р. (1994). «Генетическая дивергенция, репродуктивная изоляция и морские виды». Ежегодный обзор экологии и систематики . 25 : 547–572. DOI : 10.1146 / annurev.ecolsys.25.1.547 . JSTOR 2097324 . 
  3. ^ Майр, Эрнст (1942). Систематика и происхождение видов . Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета.
  4. ^ Биология Кэмпбелла . Рис, Джейн Б., Кэмпбелл, Нил А., 1946–2004. (9-е изд.). Бостон: Бенджамин Каммингс / Пирсон. 2011. С. 476–480. ISBN 978-0-321-55823-7. OCLC  624556031 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  5. ^ Хилл, РГ (01.01.2013), Малой, Стэнли; Хьюз, Келли (ред.), "Нарушающий Выбор" , Энциклопедия Бреннера генетики (второе издание) , Сан - Диего:. Academic Press, стр 333-334, DOI : 10.1016 / b978-0-12-374984-0.00411-3 , ISBN 978-0-08-096156-9, получено 16.11.2020
  6. ^ a b c Бартон, штат Нью-Хэмпшир (12 июня 2010 г.). «Какую роль естественный отбор играет в видообразовании?» . Философские труды Королевского общества B: биологические науки . 365 (1547): 1825–1840. DOI : 10,1098 / rstb.2010.0001 . ISSN 0962-8436 . 
  7. ^ a b c d e Хендри, Эндрю П; Хубер, Сара К; Де Леон, Луис Ф; Херрел, Энтони; Подос, Джеффри (2009-02-22). «Подрывной отбор в бимодальной популяции зябликов Дарвина» . Труды Королевского общества B: биологические науки . 276 (1657): 753–759. DOI : 10.1098 / rspb.2008.1321 . ISSN 0962-8452 . PMC 2660944 . PMID 18986971 .