Genski tok je bistven koncept v populacijski genetiki. Gibanje dednih informacij - genov - skozi populacije je eden od ključev do njihovega vzdrževanja in pravilnega delovanja.
Kateri dejavniki določajo pretok genov? Kako ta koncept vpliva na življenja živali? Kakšna je povezava tega izraza z ohranjanjem vrst? Tukaj odgovarjamo na vsa ta vprašanja in še več.
Geni in evolucija: tesno povezani
Dedne informacije, ki določajo lastnosti živali, so zapisane v genih.Gen ni nič drugega kot del kromosoma, ki vsebuje informacije za določen znak. Na primer barva oči ali oblika določenih struktur, kot so krila ali vrsta las.
Seveda bo posedovanje nekaterih ali drugih genov določilo sposobnost živali, da preživi v danem okolju. Naravna selekcija deluje na gene, saj daje prednost razmnoževanju najbolj prilagojenih in počasi izloča tiste, ki so najslabše prilagojeni na svoje okolje.
To pojasnjuje sodobna evolucijska teorija: žival, ki je najbolje prilagojena svojemu okolju – zaradi genov – bo uspevala. Toda kaj ima pretok genov opraviti z evolucijsko biologijo? To bomo podrobno razložili v naslednjem razdelku.
Tok genov: kaj je to?
Geni ali tok genov je pretok genov iz ene populacije v drugo. Z drugimi besedami, izraz predstavlja migracijo posameznikov z vidika genov.Ta preprost koncept ob številnih priložnostih določa stabilnost živalskih populacij in njihovo dolgoročno možno izumrtje.
Genetska variabilnost je zelo pomembna
Da bi razumeli pomen tega koncepta, moramo pomisliti, da je genetska variabilnost bistvena za sposobnost preživetja vrst. Če ima vrsta malo alelov – različic gena –, je njena sposobnost obvladovanja nepredvidenih dogodkov, kot je bolezen ali okoljska katastrofa, zmanjšana.
Za ponazoritev tega pomislimo na primer na bolezni, ki jih imajo psi zaradi svoje pasme. Pasme psov so pridobljene s križanjem osebkov z zelo podobno genetiko, kar jih izpostavi celi vrsti bolezni in telesnih deformacij, kot je dekurentni hrbet pri nemškem ovčarju ali ploščat nos pri bokserjih.
Pomen pretoka genov
Eden od glavnih problemov živali, ki jim grozi izumrtje, je ta, da so včasih njihove populacije tako majhne, da trpijo zaradi majhne genetske raznolikosti. To je znano kot depresija v sorodstvu.
Ko je število osebkov v populaciji majhno, je majhna tudi njena genetska variabilnost. To pomanjkanje variabilnosti povzroči, da se bolj "redki" aleli odstranijo z naravno selekcijo, dejstvo, ki spodbuja začetek začaranega kroga.
Običajno pomanjkanje genetske variabilnosti pomeni, da žival nima genetskih "virov" , s katerimi bi preprečila, da bi na primer bolezen uničila njeno populacijo.
Uporaba pretoka genov
V ohranitveni biologiji je ena od ključnih točk za preživetje katere koli vrste ohranjanje bogate raznolikosti genov, da se prepreči, da bi živali padle v depresijo parjenja v sorodstvu.
To je namen populacijskega genetskega izboljšanja: izolirane populacije živali se poskuša komunicirati med seboj, tako da se križajo in izboljšajo svojo gensko raznolikost. Ti projekti so bili izjemno uspešni pri tako ikoničnih živalih, kot je španski rjavi medved.
Fragmentacija: grožnja pretoku genov
Še ena šibka točka živali je razdrobljenost njihovega habitata. Ker človeško posredovanje povzroči razdrobljenost živalskih populacij – na primer zaradi cest in pridelkov – se lahko pretok genov zmanjša.
Zato je eden od ključev za spodbujanje pretoka genov povezljivost med populacijami. Če se ena živalska populacija spodbuja k stiku z drugo živalsko populacijo - selitev -, se bodo posamezniki iz obeh jeder nagnjeni k medsebojnemu parjenju.
To bo močno povečalo pretok genov in s tem raznolikost alelov v populaciji. Za umetno doseganje tega spolnega stika obstajajo mehanizmi, kot so prehodi za divje živali ali ekodukti.
Na koncu je pretok genov predstavljen kot ključni koncept za razumevanje populacijske dinamike vrst. Tudi njegova odsotnost ima lahko resne posledice za ohranjanje živali, vendar obstajajo metode, kako jo obnoviti.