Эффективный размер популяции - несколько расплывчатое понятие, но необходимое для описания эволюционных процессов в живых существах.
Эффективный размер популяции - ключевое понятие популяционной генетики. Их знание позволяет нам точно оценить количество репродуктивных особей в популяции, что чрезвычайно полезно в некоторых ситуациях.
От сохранения видов до эпидемиологической динамики живых существ термины, подобные тому, который мы покажем вам сегодня, имеют огромное значение для исследователей в различных областях биологии. Сегодня мы расскажем вам все, что вам нужно знать об эффективном размере популяции животных.
Популяционная генетика: что это такое
Как мы уже знаем,информация, определяющая характеристики живых существ, закодирована в генах. Ген - участок хромосомы, содержащий информацию для признака, например количество пальцев или цвет волос.
Гены определяют выживание вида, поскольку характеристики, закодированные в них, делают животное лучше приспособленным к окружающей среде - или нет-. Согласно Теории эволюции, только те виды, которыехорошо приспособлены к экосистеме, будут процветать на протяжении поколений.
Популяционная генетика, короче говоря, представляет собой раздел биологии, который пытается объяснить эволюционные явления, обычно посредством изучения генетических частот в популяции животных.
Некоторые основные понятия генетики
Генетика - сложная наука, оперирующая очень абстрактными терминами. Однако эту дисциплину относительно легко понять, если заранее ясны некоторые понятия. Далее мы объясним некоторые из них.
Большинство животных, как и люди, диплоидны. Это означает, что у нас есть две копии генетического материала в ядре каждой клетки - два набора гомологичных хромосом. Эти копии унаследованы одна от матери и одна от отца.
Это важно, так как в зависимости от того, каковы эти копии для конкретного аллеля -каждого из проявлений, которые может приобрести ген-, индивидуум может быть:
- Гомозиготный, если обе копии одинаковы. Например, если животное унаследовало от обоих родителей ген, определяющий цвет серых глаз.
- Гетерозигота, если каждый аллель отличается. Например, если животное унаследовало ген серых глаз от отца и ген зеленых глаз от матери.
Важность генетических параметров
Эти концепции, казалось бы, простые для понимания, имеют решающее значение для понимания поведения генов в популяциях. Следует отметить, что, кроме того, особь может быть гомозиготна по одному признаку, но гетерозиготна по другому.
Популяционная генетика анализирует изменение некоторых параметров генетической природы в популяциях животных для описания эволюционных эффектов. Некоторыми из этих параметров являются доля гетерозигот, ключевое число для понимания эволюции аллеля.
Эффективный размер популяции
В популяционной генетике важно иметь представление о размере размножающейся популяции. Хотя это может показаться таким же простым, как простая перепись, на самом деле это не так, поскольку популяции сложны. Иногда количество самцов и самок непропорционально или размножение не случайно.
Понятие эффективного размера популяции относитсяк числу особей во взрослом состоянии, способных к воспроизведению. Это актуально на многих уровнях, поскольку только люди репродуктивного возраста будут генетически способствовать следующему поколению.
- Спаривание происходит случайно.
- Все особи генетически вносят свой вклад в следующее поколение.
- Поколения родителей и детей не пересекаются.
Если население соответствует всем этим требованиям,эффективный размер равен размеру переписи К сожалению, это почти никогда не бывает. Пришло время использовать генетические инструменты для построения генеалогических деревьев между родителями и детьми, и только таким образом можно будет получить реальный приблизительный эффективный размер.
Использование эффективной численности населения
Вот некоторые примеры использования эффективного размера популяции в природоохранной деятельности и биологических знаниях.
Филогеография
Филогеография пытается объяснить географическое распространение генетической изменчивости в популяциях. Эта дисциплина может помочь понять процесс образования новых видов или их исчезновения.
Для реконструкции истории устанавливаются генные генеалогии и, благодаря статистическим методам,можно оценить эффективный размер популяции в прошлом.
В чем важность этих знаний? Благодаря этому можно оценить, как размер этой популяции менялся с течением времени, чтобы выяснить, не поставила ли, например, природная катастрофа вид животных на грань исчезновения.
Это произошло с некоторыми животными, такими как мамонты, чья популяция была настолько истощена, что они погибли из-за генетических недостатков в своей популяции. Все эти знания не дошли бы до нас, если бы не использование эффективной численности населения.
Эпидемиология
Эффективный размер популяции - очень полезная концепция в эпидемиологии Причина этого в том, что если можно установить, что патоген происходит только от одного или нескольких предков, их генетическая изменчивость будет низким. Это крайне важно для предотвращения развития у микроскопического агента устойчивости к антибиотикам или вакцинам.
Если, с другой стороны, его первоначальный размер популяции был высоким, его изменчивость будет больше, и его будет труднее контролировать из-за его чрезвычайно высокой приспособляемости, как это происходит с вирусами гриппа. Как мы видим, эти параметры также могут сообщать о полезном использовании для людей.
Консервация
Даже если популяция животных очень велика,это мало что значит, если размножается лишь небольшой процент из них. Зная эффективный размер популяции, мы можем приблизиться к тому, что степени находится под угрозой исчезновения или находится на грани исчезновения, и благодаря этому реализуйте превентивные планы сохранения.
Короче говоря, как мы видим, эффективная численность популяции - понятие несколько запутанное и трудно поддающееся определению. Однако он чрезвычайно полезен и имеет множество применений.