Den effektive størrelsen på en populasjon er et nøkkelbegrep innen populasjonsgenetikk. Deres kunnskap lar oss nøyaktig beregne antall reproduktive individer i en populasjon, noe som er ekstremt nyttig i noen situasjoner.
Fra artbevaring til epidemiologisk dynamikk i levende vesener, er begreper som det vi viser deg i dag av avgjørende betydning for forskere på flere områder av biologien. I dag forteller vi deg alt du trenger å vite om den effektive størrelsen på en dyrepopulasjon.
Befolkningsgenetikk: hva er det?
Som vi allerede vet, informasjonen som bestemmer egenskapene til levende vesener er kodet i gener. Et gen er en del av kromosomet som inneholder informasjonen for et tegn, for eksempel antall fingre eller hårets farge.
Gener er avgjørende for artens overlevelse, siden egenskapene som er kodet i dem gjør dyret bedre tilpasset sitt miljø -eller ikke-. I følge evolusjonsteorien er det bare den arten godt tilpasset økosystemet vil den trives gjennom generasjonene.
Befolkningsgenetikk, kort sagt, er en gren av biologien som søker å forklare evolusjonære fenomener, vanligvis gjennom studier av genetiske frekvenser i en dyrepopulasjon.
Noen grunnleggende om genetikk
Genetikk er en kompleks vitenskap som håndterer veldig abstrakte termer. Imidlertid er denne disiplinen relativt lett å forstå hvis visse begreper tidligere er klare. Vi vil forklare noen av dem nedenfor.
De fleste dyr, som mennesker, er diploide. Dette betyr at vi har to kopier av genetisk materiale i kjernen i hver celle - to sett med homologe kromosomer. Disse kopiene er arvet den ene fra moren og den andre fra faren.
Dette er viktig, siden individet kan være:
- Homozygot, hvis begge kopiene er like. For eksempel hvis dyret har arvet genet som bestemmer grå øyefarge fra begge foreldrene.
- Heterozygot, hvis hver allel er forskjellig. For eksempel hvis dyret har arvet genet for grå øyne fra sin far og genet for grønne øyne fra moren.
Betydningen av genetiske parametere
Disse tilsynelatende enkle å forstå begrepene, er avgjørende for å forstå oppførselen til gener i populasjoner. Det skal bemerkes at i tillegg kan et individ være homozygot for en karakter, men heterozygot for en annen.
Befolkningsgenetikk analyserer endringen i visse parametere av genetisk natur i dyrepopulasjoner for å beskrive evolusjonære effekter. Noen av disse parameterne er andelen heterozygoter, et nøkkeltall for å forstå utviklingen av en allel.
Den effektive størrelsen på befolkningen
I populasjonsgenetikk er det viktig å ha en ide om størrelsen på hekkebestanden. Selv om dette kan virke så enkelt som en enkel folketelling, er det i virkeligheten ikke det, siden populasjonene er komplekse. Noen ganger er antall hanner og kvinner ikke proporsjonale eller reproduksjonen er ikke tilfeldig.
Konseptet med effektiv befolkningsstørrelse refererer til til antall individer i voksen alder med evne til å reprodusere. Dette er relevant på mange nivåer, ettersom bare individer i reproduktiv alder vil bidra genetisk til neste generasjon.
På grunn av begrensningene i beregningen av dette konseptet, genetikere ty til ideen om en ideell befolkning. Dette konseptet er en befolkning som oppfyller følgende egenskaper:
- Parringen er tilfeldig.
- Alle individer bidrar genetisk til neste generasjon.
- Generasjonene av foreldre og barn overlapper ikke.
Hvis en befolkning oppfyller alle disse kravene, effektiv størrelse er lik folketellingens størrelse. Dessverre er dette nesten aldri tilfelle. Det er på tide å gjøre bruk av genetiske verktøy for å utlede slektsgrader mellom foreldre og barn, og bare på denne måten vil en omtrentlig effektiv størrelse oppnås.
Bruk av effektiv befolkningsstørrelse
Deretter presenterer vi noen bruksområder for den effektive befolkningsstørrelsen i bevaringsarbeid og biologisk kunnskap.
Filogeografi
Filogeografi prøver å forklare den geografiske fordelingen av genetisk variasjon i populasjoner. Denne disiplinen kan hjelpe til med å forstå prosessen med dannelse av nye arter eller deres utryddelse.
For å rekonstruere historien etableres genealogier, og takket være statistiske metoder, du kan estimere den effektive størrelsen på en befolkning tidligere.
Hva er viktigheten av denne kunnskapen? Takket være det er det mulig å anslå hvordan størrelsen på den populasjonen har variert over tid for å finne ut om for eksempel en naturkatastrofe førte en dyreart til randen av utryddelse.
Dette skjedde med visse dyr som mammuter, hvis populasjon var så utarmet at de døde på grunn av genetiske mangler i befolkningen. All denne kunnskapen ville ikke ha nådd oss hvis det ikke var for bruk av effektiv befolkningsstørrelse.
epidemiologi
Den effektive befolkningsstørrelsen er et veldig nyttig konsept innen epidemiologi. Grunnen til dette er at hvis et patogen kan fastslås å være etterkommer av bare en eller få forfedre, vil dens genetiske variasjon være lav. Dette er avgjørende for å forhindre at det mikroskopiske middelet utvikler resistens mot antibiotika eller vaksiner.
Hvis den opprinnelige befolkningsstørrelsen derimot var høy, vil variasjonen være større og det vil være vanskeligere å kontrollere, på grunn av den høye tilpasningskapasiteten, slik det skjer med influensavirus. Som vi kan se, kan disse parameterne også rapportere nyttig bruk til mennesker.
Bevaring
Selv om bestanden av dyr er veldig stor, dette betyr lite om bare en liten prosentandel av dem reproduserer.Når vi kjenner den effektive størrelsen på en befolkning, kan vi tilnærme i hvilken grad den er truet eller på nippet til å forsvinne og, takket være dette, implementere forebyggende bevaringsplaner.
Kort sagt, som vi kan se, er den effektive størrelsen på befolkningen et konsept som er litt forvirrende og vanskelig å definere. Imidlertid er det ekstremt nyttig med mange applikasjoner.
