Genflödesmekanism, konsekvenser och exempel

1880
Sherman Hoover

De genflöde eller genflöde, i biologi, hänvisar till förflyttningen av gener från en population till en annan. Generellt används termen synonymt med migrationsprocessen - i dess evolutionära bemärkelse.

I vanlig användning beskriver migration säsongsförflyttningar för individer från en region till en annan, i jakt på bättre förhållanden eller för reproduktiva ändamål. För en evolutionär biolog involverar emellertid migration överföring av alleler av en uppsättning gener mellan populationer..

Källa: Jessica Krueger [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], från Wikimedia Commons

Mot bakgrund av populationsgenetik definieras evolution som förändring av allelfrekvenser över tid..

Enligt principerna för Hardy-Weinberg-jämvikten kommer frekvenserna att variera när som helst: selektion, mutation, drift och genflöde. Av denna anledning anses genflöde vara en evolutionskraft av stor betydelse..

Artikelindex

  • 1 Mekanismer för genflöde
  • 2 Migration och Hardy-Weinberg jämvikt
    • 2.1 Varierar allelfrekvenserna??
  • 3 Konsekvenser av genflöde
  • 4 Genflöde och artkoncept
  • 5 Exempel
  • 6 Referenser

Mekanismer för genflöde

Mekanismerna och orsakerna som härrör från generens rörelse i en population är starkt kopplade till studiegruppens inneboende egenskaper. Det kan inträffa på grund av invandring eller utvandring av vissa individer i ett reproduktivt tillstånd eller, som ett resultat av rörelsen i könscellerna.

Exempelvis kan en mekanism vara en tillfällig spridning av unga former av en djurart till avlägsna populationer..

När det gäller växter är mekanismerna lättare att fastställa. Växtköter transporteras på olika sätt. Vissa släkter använder abiotiska mekanismer, såsom vatten eller vind, som kan föra gener till avlägsna populationer.

På samma sätt finns det biotisk spridning. Många fruktbara djur deltar i utsäde. Till exempel spelar fåglar och fladdermöss i tropikerna en avgörande roll vid spridning av växter som är mycket viktiga för ekosystemen..

Med andra ord beror migrationshastigheten och genflödet på spridningskapaciteten hos den studerade linjen..

Migration och Hardy-Weinberg-jämvikten

För att studera migrationseffekten på Hardy-Weinberg-jämvikten används ömodellen vanligtvis som en förenkling (migrationsmodell för ökontinent).

Eftersom befolkningen på ön är relativt liten jämfört med befolkningen på fastlandet har ingen genöverföring från ön till fastlandet ingen effekt på genotypen och allelfrekvenserna på fastlandet..

Av denna anledning skulle genflödet bara ha en effekt i en riktning: från fastlandet till ön..

Varierar allelfrekvenserna??

För att förstå effekten av den migrerande händelsen till ön, överväga det hypotetiska exemplet på ett lokus med två alleler TILL1 Y TILLtvå. Vi måste ta reda på om generens rörelse till ön orsakar variation i allelfrekvenser.

Låt oss anta att allelfrekvensen TILL1 är lika med 1 - vilket betyder att den är fixerad i befolkningen, medan den i den kontinentala befolkningen är allelen TILLtvå den som är fixad. Före mognaden av individerna på ön migrerar 200 individer till detta.

Efter genflödet kommer frekvenserna att förändras och nu kommer 80% att vara "infödda", medan 20% är nya eller kontinentala. Med detta mycket enkla exempel kan vi visa hur genrörelse leder till förändring av allelfrekvenser - ett nyckelbegrepp i evolutionen.

Konsekvenser av genflöde

När det finns ett markant flöde av gener mellan två populationer är en av de mest intuitiva konsekvenserna att denna process är ansvarig för att späda ut de möjliga skillnaderna mellan båda populationerna..

På detta sätt kan genflöde verka i motsatt riktning till andra evolutionära krafter som försöker upprätthålla skillnader i sammansättningen av genetiska reservoarer. Som till exempel mekanismen för naturligt urval.

En andra konsekvens är spridningen av fördelaktiga alleler. Antag att genom mutation uppstår en ny allel som ger sina bärare en viss selektiv fördel. När det finns migration transporteras den nya allelen till nya populationer.

Genflöde och artkoncept

Det biologiska begreppet art är allmänt känt och är säkert det mest använda. Denna definition överensstämmer med det konceptuella schemat för populationsgenetik, eftersom det involverar genpoolen - den enhet där allelfrekvenserna förändras..

Således, per definition, passerar gener inte från en art till en annan - det finns inget genflöde - och av denna anledning uppvisar arter vissa egenskaper som gör att de kan differentieras. I enlighet med denna idélinje förklarar genflödet varför arter bildar en ”klunga”Eller fenetisk gruppering.

Dessutom har störningen av genflödet avgörande konsekvenser i evolutionär biologi: det leder - i de flesta fall - till specieringshändelser eller bildandet av nya arter. Genflödet kan avbrytas av olika faktorer, såsom förekomsten av en geografisk barriär, preferenser på uppvaktningsnivå, bland andra mekanismer..

Motsatsen är också sant: förekomsten av genflöde bidrar till att alla organismer i en region förblir som en enda art.

Exempel

Ormen flyttas Nerodia sipedon utgör ett väldokumenterat fall av genflöde från en kontinental befolkning till en ö.

Arten är polymorf: den kan ha ett betydande bandmönster eller inget band alls. I en förenkling bestäms färgen av ett lokus och två alleler.

I allmänhet kännetecknas ormarna på kontinenten av att de uppvisar bandmönster. Däremot har de som bor på öarna inte dem. Forskare har kommit till slutsatsen att den morfologiska skillnaden beror på de olika selektiva tryck som varje region utsätts för..

På öarna tenderar individer att sola på ytan av klipporna nära stranden. Frånvaron av band visade sig underlätta kamouflage på klipporna på öarna. Denna hypotes kan testas med hjälp av märkning och återfångningsexperiment..

Av denna anpassningsbara anledning skulle vi förvänta oss att öpopulationen uteslutande består av obundna organismer. Detta är dock inte sant.

Varje generation kommer en ny grupp bandade organismer från kontinenten. I det här fallet fungerar migration som en motkraft till urvalet..

Referenser

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: vetenskap och natur. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Panamerican Medical Ed..
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolutionär analys. Prentice hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolution . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evolution och livets mångfald: utvalda uppsatser. Harvard University Press.
  7. Soler, M. (2002). Evolution: The Biology Basis. Södra projektet.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.