Генетическая дивергенция
Генетическая дивергенция — это процесс, при котором две или более популяции предкового вида с течением времени накапливают независимые генетические изменения ( мутации ), что часто приводит к репродуктивной изоляции и продолжению мутаций даже после того, как популяции стали репродуктивно изолированными в течение некоторого периода времени, поскольку существует никакого генетического обмена больше нет. [1] В некоторых случаях субпопуляции, живущие в экологически различных периферийных средах, могут проявлять генетическое отличие от остальной части популяции, особенно там, где ареал популяции очень велик (см. парапатрическое видообразование ). Генетические различия среди дивергентных популяций могут включать «тихие» мутации (которые не влияют на фенотип ) или приводить к значительным морфологическим и/или физиологическим изменениям. Генетическая дивергенция всегда будет сопровождать 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 генетическая дивергенция возникает из-за изменений небольшого числа генов у вида, что приводит к видообразованию . [2] Однако исследователи утверждают, что маловероятно, что дивергенция является результатом значительной, единственной, доминантной мутации в генетическом локусе , потому что если бы это было так, человек с этой мутацией имел бы нулевую приспособленность . [3] Следовательно, они не могли воспроизводить и передавать мутацию последующим поколениям. Следовательно, более вероятно, что дивергенция и последующая репродуктивная изоляция являются результатом множественных небольших мутаций, накапливающихся в течение эволюционного времени в популяции, изолированной от потока генов . [2]
Причины
[ редактировать ]Эффект основателя
[ редактировать ]Одной из возможных причин генетической дивергенции является эффект основателя , когда несколько особей изолируются от своей первоначальной популяции. Эти люди могут перепредставлять определенный генетический образец, а это означает, что определенные биологические характеристики перепредставлены. Эти особи могут сформировать новую популяцию с генофондом, отличным от исходной популяции. Например, 10% исходного населения имеют голубые глаза, а 90% — карие. Случайно от исходной популяции отделяется 10 особей. Если в этой небольшой группе 80% голубых глаз и 20% карих глаз, то их потомство с большей вероятностью будет иметь аллель голубых глаз. В результате процент населения с голубыми глазами будет выше, чем процент населения с карими глазами, что отличается от исходного населения.
Эффект узкого места
[ редактировать ]Другой возможной причиной генетической дивергенции является эффект «узкого места» . Эффект узкого места возникает, когда какое-либо событие, например стихийное бедствие, приводит к гибели значительной части населения. По случайности определенные генетические закономерности будут перепредставлены в оставшейся популяции, что похоже на то, что происходит с эффектом основателя . [4]
Подрывной выбор
[ редактировать ]
Генетическая дивергенция может произойти без географического разделения, посредством разрушительного отбора . Это происходит, когда особи в популяции как с высокими, так и с низкими фенотипическими крайностями более приспособлены, чем промежуточный фенотип. [5] Эти особи занимают две разные ниши, внутри каждой ниши наблюдается гауссово распределение признаков . [6] Если генетическая изменчивость между нишами высока, будет сильная репродуктивная изоляция. [6] Если генетическая изменчивость ниже определенного порога, произойдет интрогрессия , но если изменчивость превышает определенный порог, популяция может разделиться, что приведет к видообразованию. [6]
Разрушительный отбор наблюдается в бимодальной популяции дарвиновских вьюрков Geospiza fortis . [7] Два режима специализируются на поедании разных типов семян: маленьких и мягких, а не больших и твердых, в результате чего получаются клювы разного размера с разной силой воздействия. [7] Отбираются особи с промежуточными размерами клюва. [7] Структура песни и реакция на нее также различаются в двух режимах. [7] G. fortis существует минимальный поток генов Между двумя видами . [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Репродуктивная изоляция» . Понимание эволюции . Беркли. 16 апреля 2021 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Палумби, Стивен Р. (1994). «Генетическая дивергенция, репродуктивная изоляция и морское видообразование». Ежегодный обзор экологии и систематики . 25 : 547–572. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.25.1.547 . JSTOR 2097324 .
- ^ Майр, Эрнст (1942). Систематика и происхождение видов . Нью-Йорк: Издательство Колумбийского университета.
- ^ Биология Кэмпбелла . Рис, Джейн Б., Кэмпбелл, Нил А., 1946–2004 гг. (9-е изд.). Бостон: Бенджамин Каммингс / Пирсон. 2011. стр. 476–480. ISBN 978-0-321-55823-7 . OCLC 624556031 .
{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка ) - ^ Хилл, WG (01 января 2013 г.), «Прорывной отбор» , в Малой, Стэнли; Хьюз, Келли (ред.), Энциклопедия генетики Бреннера (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 ноября 2020 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Бартон, Нью-Хэмпшир (12 июня 2010 г.). «Какую роль играет естественный отбор в видообразовании?» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 365 (1547): 1825–1840. дои : 10.1098/rstb.2010.0001 . ISSN 0962-8436 . ПМК 2871892 . ПМИД 20439284 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Хендри, Эндрю П; Хубер, Сара К; Де Леон, Луис Ф; Херрел, Энтони; Подос, Джеффри (22 февраля 2009 г.). «Разрушительный отбор в бимодальной популяции дарвиновских вьюрков» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 276 (1657): 753–759. дои : 10.1098/rspb.2008.1321 . ISSN 0962-8452 . ПМК 2660944 . ПМИД 18986971 .
