Učinkovita velikost populacije je ključni koncept populacijske genetike. Njihovo znanje nam omogoča natančen izračun števila reproduktivnih posameznikov v populaciji, kar je v nekaterih primerih izjemno uporabno.
Od ohranjanja vrst do epidemiološke dinamike pri živih bitjih so izrazi, kakršen vam predstavljamo danes, bistvenega pomena za raziskovalce na različnih področjih biologije. Danes vam povemo vse, kar morate vedeti o dejanski velikosti populacije živali.
Populacijska genetika: kaj je to?
Kot že vemo, informacije, ki določajo značilnosti živih bitij, so kodirane v genih. Gen je del kromosoma, ki vsebuje podatke o liku, na primer število prstov ali barvo las.
Geni so odločilni za preživetje vrst, saj lastnosti, ki so v njih zakodirane, omogočajo, da se žival bolje prilagodi okolju -ali ne -. Po teoriji evolucije je samo tista vrsta, ki je dobro prilagojen ekosistemu, bo uspeval skozi generacije.
Populacijska genetika je skratka veja biologije, ki poskuša razložiti evolucijske pojave, običajno s preučevanjem genetskih frekvenc v populaciji živali.
Nekaj osnov genetike
Genetika je kompleksna veda, ki obravnava zelo abstraktne izraze. Vendar je to disciplino razmeroma enostavno razumeti, če so nekateri pojmi prej jasni. Nekatere izmed njih bomo razložili spodaj.
Večina živali, tako kot ljudje, je diploidnih. To pomeni, da imamo v jedru vsake celice dve kopiji genskega materiala - dva niza homolognih kromosomov. Te kopije so podedovane ena od matere, druga pa od očeta.
To je pomembno, saj je posameznik lahko odvisen od tega, kako so te kopije za določen alel -vsako od manifestacij, ki jih gen lahko pridobi -:
- Homozigotni, če sta obe kopiji enaki. Na primer, če je žival podedovala gen, ki določa sivo barvo oči od obeh staršev.
- Heterozigotni, če je vsak alel drugačen. Na primer, če je žival podedovala gen za sive oči po očetu, gen za zelene oči pa po materi.
Pomen genetskih parametrov
Ti na videz lahko razumljivi pojmi, so ključnega pomena za razumevanje vedenja genov v populacijah. Treba je opozoriti, da je poleg tega lahko posameznik za en lik homozigoten, za drugega pa heterozigoten.
Populacijska genetika analizira spremembo nekaterih parametrov genetske narave v živalskih populacijah za opis evolucijskih učinkov. Nekateri od teh parametrov so delež heterozigotov, ključno število za razumevanje evolucije alela.
Učinkovita velikost prebivalstva
V populacijski genetiki je bistveno imeti predstavo o velikosti plemenske populacije. Čeprav se to morda zdi tako preprosto kot preprost popis, v resnici ni, saj je število prebivalcev zapleteno. Včasih število samcev in samic ni sorazmerno ali pa razmnoževanje ni naključno.
Nanaša se na pojem učinkovite velikosti prebivalstva na število posameznikov v odrasli dobi z zmožnostjo razmnoževanja. To je pomembno na mnogih ravneh, saj bodo samo posamezniki v rodni dobi genetsko prispevali k naslednji generaciji.
Zaradi omejitev izračuna tega koncepta, genetiki se zatečejo k ideji idealne populacije. Ta koncept je populacija, ki ima naslednje značilnosti:
- Parjenje je naključno.
- Vsi posamezniki gensko prispevajo k naslednji generaciji.
- Generacije staršev in otrok se ne prekrivajo.
Če populacija izpolnjuje vse te zahteve, efektivna velikost je enaka velikosti popisa. Na žalost to skoraj nikoli ni tako. Čas je, da z uporabo genetskih orodij sklepamo na genealoška drevesa med starši in otroki in le na ta način bomo dobili približno dejansko učinkovito velikost.
Uporaba učinkovite velikosti populacije
Nato predstavljamo nekatere uporabe učinkovite velikosti populacije pri ohranjanju in biološkem znanju.
Filogeografija
Filogeografija poskuša razložiti geografsko porazdelitev genetskih variacij v populacijah. Ta disciplina lahko pomaga razumeti proces nastajanja novih vrst ali njihovega izumrtja.
Za rekonstrukcijo zgodovine se vzpostavijo genetski rodovi in po statističnih metodah lahko ocenite dejansko število prebivalstva v preteklosti.
Kakšen je pomen tega znanja? Zahvaljujoč njej je mogoče oceniti, kako se je velikost te populacije sčasoma spreminjala, da bi ugotovili, ali je na primer naravna katastrofa pripeljala živalsko vrsto na rob izumrtja.
To se je zgodilo z nekaterimi živalmi, kot so mamuti, katerih populacija je bila tako izčrpana, da so umrli zaradi genetskih pomanjkljivosti v njihovi populaciji. Vse to znanje ne bi prišlo do nas, če ne bi bilo učinkovite velikosti prebivalstva.
epidemiologija
Učinkovita velikost populacije je zelo uporaben koncept v epidemiologiji. Razlog za to je, da če je mogoče ugotoviti, da je patogen potomec le enega ali nekaj prednikov, bodo njegove genetske variacije majhne. To je ključnega pomena za preprečevanje razvoja mikroskopskega sredstva proti antibiotikom ali cepivom.
Če pa je bila njegova prvotna velikost populacije velika, bo njena variacija večja in jo bo zaradi visoke sposobnosti prilagajanja, kot pri virusih gripe, težje nadzorovati. Kot lahko vidimo, lahko ti parametri poročajo tudi o uporabni uporabi pri ljudeh.
Ohranjanje
Tudi če je populacija živali zelo velika, to pomeni malo, če se le majhen odstotek razmnožuje.Poznavanje dejanske velikosti populacije nam omogoča, da približamo, v kolikšni meri je ogrožena ali na robu izginotja, in zahvaljujoč temu izvajamo načrte preventivnega ohranjanja.
Skratka, kot vidimo, je dejanska velikost prebivalstva pojem, ki je nekoliko zmeden in ga je težko opredeliti. Je pa izredno uporaben pri številnih aplikacijah.