Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.15: Вузькі місця населення

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    2618

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Вузьке місце населення важливими способами схоже на ефект засновника. Вузькі місця населення виникають, коли деякі зміни навколишнього середовища призводять до різкого зменшення чисельності населення. Катастрофічні зміни навколишнього середовища, такі як вплив астероїдів, масові та тривалі виверження вулканів (пов'язані з дрейфом материків) або впровадження особливо смертоносного збудника, який вбиває високий відсоток організмів, якими він заражає, можуть створити ефекти вузького місця населення. Хто виживає вузьке місце, може бути випадковим, лише через удачу, або виходячи з генетичних факторів (наприклад, що призводить до стійкості до захворювань).

    Є переконливі докази того, що такі різкі екологічні події несуть відповідальність за вузькі місця населення настільки серйозні, що призвели до масового вимирання. Найбільш катастрофічним з цих подій вимирання було пермське вимирання, яке відбулося ~ 251 мільйон років тому, під час якого виявляється, що ~ 95% всіх морських видів і ~ 75% наземних видів вимерли. 88 Якби більшість видів постраждали, ми не були б здивовані, якби вижили популяції також відчували серйозні вузькі місця. Подальша диверсифікація збережених організмів, таких як Дінозаврія (яка включає вимерлих динозаврів та сучасних птахів) та Кінодонтія, яка включає предків сучасних ссавців, включаючи нас, може бути частково обумовлена цими вузькими місцями наслідками, наприклад, через видалення конкуруючих видів або хижаків. Крейдово-третинна подія, яка сталася ~ 65 мільйонів років тому, сприяла вимиранню динозаврів і призвела до диверсифікації ссавців (які вперше з'явилися в викопному записі ~ 160 мільйонів років тому), особливо плацентарних ссавців.

    Хоча переживання впливу астероїдів (або інших різких змін клімату) може бути випадковим, в інших випадках, хто переживає вузьке місце, не є. Розглянемо наслідки сильної посухи або сильно вірулентної бактеріальної або вірусної інфекції; організми, які виживають, можуть мати специфічні фенотипи (і пов'язані з ними генотипи), які суттєво впливають на їх шанси на виживання. У такому випадку ефект вузького місця призведе до невипадкових змін у розподілі генотипів (та алелів) у популяції після вузького місця - ці селективні ефекти можуть продовжувати впливати на популяцію різними способами. Наприклад, ознака, пов'язана з резистентністю до збудників, також може мати негативні фенотипічні ефекти. Після вузького місця, пов'язаного зі збудником, будуть обрані мутації, які пом'якшують негативні наслідки ознаки стійкості (і можуть мати власні ефекти). Кінцевим результатом є те, що підбираються ознаки, які не були б відібрані при відсутності збудника. Крім того, саме виникнення швидкого і крайнього скорочення чисельності населення має свої наслідки. Наприклад, очікується, що це посилить наслідки генетичного дрейфу (див. Нижче) і може ускладнити пошук партнера.

    Ми можемо визначити екстремальні події скорочення популяції, такі як ефекти засновника та вузькі місця, розглядаючи варіації генотипів, особливо в генотипічних змінях, які, як очікується, не впливатимуть на фенотипи, переваги спаровування або репродуктивний успіх. Очікується, що ці так звані нейтральні поліморфізми з часом накопичуватимуться в несенсових (внутрішньогенних) частинок генома з постійною швидкістю (чи можете ви пояснити, чому?) Швидкістю накопичення нейтральних поліморфізмів служить різновид популяційного біологічного годинника. Його швидкість можна оцінити, принаймні приблизно, порівнюючи генотипи особин різних популяцій, час поділу яких можна точно оцінити (якщо, звичайно, не було міграцій між популяціями). Такі дослідження показують, що чисельність людської популяції знизилася до кількох тисяч особин між ~ 20 000 до 40 000 років тому. Це невелика кількість людей, швидше за все, були поширені на великій території. 89 Це вузьке місце сталося приблизно під час великої міграції людей з Африки в Європу та Азію. Порівняння генотипів, тобто нейтральних поліморфізмів, між ізольованими популяціями дозволяє нам оцінити, що австралійці аборигени досягли Австралії ~ 50 000 років тому, задовго до інших людських міграцій 90 і що люди прибули в Америку кількома хвилями, починаючи від 15 000 до 16,000 років тому. 91 Прихід людини в нове середовище був пов'язаний з вимиранням групи ссавців, відомих як мегафауна в цих середовищах. 92 Присутність людей змінила екологічний тиск на ці організми у всьому світі.

    Дописувачі та атрибуція