Gene-strømningsmekanisme, konsekvenser og eksempler



den genstrøm eller genflow, i biologi, refererer til bevegelse av gener fra en befolkning til en annen. Vanligvis brukes begrepet som et synonym for migreringsprosessen - i sin evolusjonære forstand.

I deres vanlige bruk beskriver migrasjon sesongbevegelsen av individer fra en region til en annen, på jakt etter bedre forhold eller med reproduksjonsformål. For en evolusjonær biolog involverer imidlertid migrasjon overføring av alleler fra et sett av gener mellom populasjoner.

I lys av populasjonsgenetikk er evolusjon definert som forandring av allelfrekvenser over tid.

Etter prinsippene for Hardy-Weinberg-likevekten vil frekvensene variere når det er: valg, mutasjon, drift og genstrøm. Av denne grunn regnes genstrøm som en evolusjonær kraft av stor betydning.

index

  • 1 Mekanismer for genstrøm
  • 2 Migrasjon og balansen i Hardy-Weinberg
    • 2.1 varierer allelfrekvensene?
  • 3 Konsekvenser av genstrøm
  • 4 Genstrøm og konsept av arter
  • 5 Eksempel
  • 6 Referanser

Mekanismer for genstrøm

Mekanismene og årsakene som forårsaker bevegelsen av gener i en befolkning er sterkt knyttet til de inneboende egenskapene til studiegruppen. Det kan oppstå på grunn av innvandring eller utvandring av enkelte individer i en tilstand av reproduksjon eller som følge av bevegelse i gametene.

For eksempel kan en mekanisme være sporadisk spredning av juvenile former av en dyreart til fjerne befolkninger.

Når det gjelder planter, er mekanismene lettere å finne ut. Gametene av planter transporteres på forskjellige måter. Noen linjer bruker abiotiske mekanismer, som vann eller vind, som kan ta gener til fjerne befolkninger.

På samme måte er det biotisk spredning. Mange frugivorøse dyr deltar i spredning av frøene. For eksempel, i tropene, spiller fugler og flaggermus en avgjørende rolle i spredning av planter av stor betydning for økosystemer.

Med andre ord er graden av migrasjoner og genstrøm avhengig av spredningskapasiteten til den studerte linjen.

Migrasjonen og balansen i Hardy-Weinberg

For å studere virkningen av migrasjon på Hardy-Weinberg-likevekten, brukes øypodellen ofte som en forenkling (modell for øy-kontinent-migrasjon)..

Da øya er relativt liten, sammenlignet med befolkningen på fastlandet, har ethvert trinn av gener fra øya til kontinentet ingen effekt på de genotype og allelske frekvensene på kontinentet..

Av denne grunn vil genstrømmen kun ha effekt i én retning: fra kontinentet til øya.

Skifter allelfrekvensene?

For å forstå effekten av den migrerende hendelsen på øya, vurder det hypotetiske eksempelet på et locus med to alleler En1 og En2. Vi må finne ut om bevegelsen av gener til øya forårsaker variasjon i allelfrekvenser.

La oss anta at frekvensen av allelen En1 er lik 1 - noe som betyr at det er fast i befolkningen, mens det i den kontinentale befolkningen er allelen En2 den som er løst. Før modningen av individer på øya migrerer 200 personer til dette.

Etter genstrømmen vil frekvensene bli endret, og nå vil 80% være "innfødt", mens 20% er ny eller kontinental. Med dette enkle eksempelet kan vi vise hvordan bevegelsen av gener fører til forandringen av allellefrekvenser - nøkkelbegrepet i evolusjonen.

Konsekvenser av genstrøm

Når det er merket genstrøm mellom to populasjoner, er en av de mest intuitive konsekvensene at denne prosessen er ansvarlig for å fortynne mulige forskjeller mellom begge populasjoner.

På denne måten kan genstrømmen virke i motsatt retning til andre evolusjonære krefter som forsøker å opprettholde forskjeller i sammensetningen av de genetiske reservoarene. Som mekanismen for naturlig utvalg, for eksempel.

En annen konsekvens er spredningen av nyttige alleler. Anta at ved mutasjon dukker opp en ny allel som gir en viss selektiv fordel til sine bærere. Når migrering eksisterer, transporteres den nye allelen til nye populasjoner.

Genstrøm og konsept av arter

Det biologiske konseptet av arter er allment kjent og er absolutt den mest brukte. Denne definisjonen passer til den begrepsmessige ordningen med populasjonsgenetikk, siden det involverer genpoolenheten der de allelle frekvensene endres.

På denne måten overgår ikke gener fra en art til en annen - det er ingen genstrøm - og derfor har arten visse egenskaper som gjør at de kan differensieres. Etter denne idelinjen forklarer genstrømmen hvorfor arter danner en "klynge"Eller fenetisk gruppe.

I tillegg har avbrytelsen av genstrømmen avgjørende konsekvenser i evolusjonær biologi: det fører - i de fleste tilfeller - til hendelser av spesiering eller dannelse av nye arter. Genets strøm kan avbrytes av ulike faktorer, for eksempel eksistensen av en geografisk barriere, ved preferanser på domstolsnivå, blant andre mekanismer.

Det motsatte er også sant: Eksistensen av genstrøm bidrar til å holde alle organismer i en region som en enkelt art.

eksempel

Migrasjonen av slangen Nerodia sipedon er et godt dokumentert tilfelle av genstrøm fra en kontinentalbefolkning til en øy.

Arten er polymorf: den kan presentere et signifikant bandemønster eller ikke presentere noen bånd. I en forenkling bestemmes fargingen av en lokus og to alleler.

Generelt sett er slanger på kontinentet preget av å vise båndmønsteret. I motsetning til dem som bor på øyene, besitter de ikke dem. Forskere har kommet til den konklusjonen at den morfologiske forskjellen skyldes det forskjellige selektive trykket som hver region er utsatt for.

På øyene, solbriller folk vanligvis på overflaten av klippene nær stranden av stranden. Det ble påvist at fraværet av bånd letter camouflagen på øyas bergarter. Denne hypotesen kunne verifiseres ved hjelp av tagging og gjenopptakelse av eksperimenter.

For denne adaptive grunnen, forventer vi at øya befolkning kun skal bestå av organismer uten band. Dette er imidlertid ikke sant.

Hver generasjon kommer en ny gruppe organisasjoner med band fra kontinentet. I dette tilfellet fungerer migrasjonen som en kraft i strid med valget.

referanser

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: vitenskap og natur. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolusjonær analyse. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D.J. (2005). Evolution . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerte prinsipper for zoologi (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evolusjon og livets mangfold: Utvalgte essays. Harvard University Press.
  7. Soler, M. (2002). Evolusjon: grunnlaget for biologi. Sør-prosjektet.