GRUNDLÆGGEREFFEKT: HVAD DET BESTÅR AF OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den grundlæggervirkning, i biologi, er et fænomen, der involverer isolering af en lille gruppe af personer fra en større population. Når antallet af individer stiger, er genpuljen muligvis ikke en nøjagtig afspejling af den population, der gav anledning til dem.

Variationen i genpoolen sammenlignet med den oprindelige population og faldet i variation i befolkningen fører - i nogle tilfælde - til en stigning i hyppigheden af ​​recessive staveleler.

Kilde: Af Founder_effect.png: Bruger: Qz10derivative arbejde: Zerodamage (Denne fil er afledt af: Founder effect.png:), via Wikimedia Commons

Af denne grund indeholder den medicinske litteratur de bedste eksempler på grundlæggereffekten, hvor små menneskelige befolkninger koloniserede nye miljøer.

Når disse populationer steg i størrelse, er deres genpool forskellig fra populationen, og andelen af ​​skadelige alleler er desuden signifikant højere. Det bedst kendte eksempel er Amish.

Gen eller genetisk drift

Gendrift er et koncept, der er tæt knyttet til grundlæggereffekten.

Blandt de mekanismer, der giver anledning til evolutionær forandring, har vi naturlig selektion og genetisk drift. Sidstnævnte medfører ændringer i frekvenserne af alleler i befolkningen gennem tilfældige begivenheder.

Gendrift forekommer i alle populationer, men har en mere markant virkning og virker hurtigere i små populationer. I store populationer påvirker begivenheder, der forekommer tilfældigt, ikke signifikant genpuljen.

Der er således to årsager eller eksempler på gendrift: befolkningsflaskehalseffekten og grundlæggereffekten. Nogle forfattere betragter grundlæggereffekten som et specielt tilfælde af flaskehalsen.

Eksempler på gendrift

Denne begivenhed opstår på grund af "samplingsfejlen". Antag, at vi har en pose med 200 bønner: 100 hvide og 100 sorte. Hvis jeg udvinder 10 bønner, får jeg måske en ren chance 6 hvide og 4 sorte og ikke den forventede andel: 5 og 5. Sådan fungerer drift.

Nu kan vi ekstrapolere dette eksempel til dyreriget. Antag, at vi har en population af pattedyr med individer med hvid pels og andre med sort pels.

Ved en tilfældig chance gengiver kun de sortehårede - en eller anden tilfældig hændelse forhindrede reproduktionen af ​​de hvide pudsede lemmer. Denne stokastiske ændring i alleliske frekvenser er gendrift.

I naturen kan det være forårsaget af en eller anden miljøkatastrofe: en snøskred udslettet de fleste af de hvide pudsede pattedyr.

Hvornår opstår grundlæggereffekten?

Grundlæggereffekten opstår, når få personer isolerer sig fra "moderen" eller den oprindelige befolkning og danner en ny befolkning imellem sig. De nye kolonisatorer kan bestå af et enkelt par eller en enkelt insemineret hunn - som i tilfælde af insekter, der kan opbevare sædceller.

Befolkningen af ​​forskellige dyr, der i dag lever på øer, er efterkommere af et par kolonisatorer, der kom til disse områder ved en tilfældig spredning.

Hvis den nye population vokser hurtigt og når en betydelig størrelse, ændres hyppigheden af ​​allelerne sandsynligvis ikke meget fra den befolkning, der stammer fra dem, selvom nogle sjældne alleler (for eksempel forårsager en sygdom eller skadelig tilstand) er blevet båret af grundlæggere.

Hvis kolonien forbliver lille, fungerer gendrift ved at ændre allelfrekvenserne. Den lille størrelse af den koloniserende befolkning kan i nogle tilfælde omsætte til et tab af genetisk variation og heterozygositet.

Derudover skal det tages med i overvejelsen, at i små populationer er sandsynligheden for, at to slægtninge parrer sig, større, hvilket øger niveauet for konsanguinitet.

Grundlæggereffekt i laboratoriet

I midten af ​​1950'erne demonstrerede to forskere, Dobzhansky og Pavlovsky, eksperimentelt grundlæggereffekten. Designet bestod af startede kontrollerede populationer af dipteran Drosophila pseudoobscura.

Slægten Drosophila er hovedpersonen i en lang række eksperimenter i biologilaboratorier takket være den lette dyrkning og sin korte tid mellem generationer.

Denne population blev startet fra en anden, der udførte en bestemt kromosomal omlejring af det tredje kromosom, med en frekvens på 50%. Der var således to typer af populationer: nogle store startede med 5.000 individer og andre med kun 20.

Efter ca. 18 generationer (ca. et og et halvt år) var den gennemsnitlige frekvens for kromosomarrangement 0,3 i begge populationer. Variationsområdet var imidlertid meget større i små populationer.

Med andre ord, oprindeligt oprindelsen bestod af populationerne med et lavt antal stiftere en betydelig variation mellem populationerne med hensyn til hyppigheden af ​​den studerede omarrangement.

Kilde: Af Bbski, fra Wikimedia Commons

Eksempel i humane populationer

Grundlæggereffekten er et fænomen, der kan anvendes på menneskelige befolkninger. Faktisk forklarer denne koloniseringsbegivenhed den høje frekvens af arvelige lidelser i små isolerede populationer.

Migrationer til små øer

I begyndelsen af ​​det 19. århundrede flyttede lidt mere end et dusin individer fra England til en ø beliggende i Atlanterhavet. Denne gruppe af mennesker begyndte deres liv på øen, hvor de reproducerede og skabte en ny befolkning.

Det spekuleres i, at en af ​​de oprindelige "grundlæggere" bar den recessive allel for en tilstand, der påvirker synet, kaldet pigmentær rhytinitis.

I 1960, da befolkningen allerede havde nået et meget større antal medlemmer - 240 efterkommere - led fire af disse af den førnævnte tilstand. Denne andel er ca. 10 gange større end den befolkning, der gav anledning til grundlæggerne.

Amish

Amish er en religiøs gruppe, der ud over at være kendt for deres enkle livsstil og langt væk fra moderne bekvemmeligheder, er kendetegnet ved en høj andel af recessive skadelige alleler. I det 18. århundrede migrerede en lille gruppe individer fra Tyskland til Schweiz og derfra til Amerikas Forenede Stater.

Blandt de meget almindelige homozygote patologier i Amish skiller dværggen og polydacty sig ud - en tilstand, hvor individer er født med mere end fem fingre.

Det anslås, at 13% af befolkningen er bærere af den recessive allel, der forårsager denne skadelige tilstand. Ekstremt høje frekvenser, hvis vi sammenligner dem med den menneskelige befolkning, der gav anledning til dem.

Kilde: Af Gadjoboy fra flickr.com - https://www.flickr.com/photos/gadjoboy/, via Wikimedia Commons

Referencer

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: videnskab og natur. Pearson Uddannelse.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolutionsanalyse. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Udvikling. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerede zoologiske principper (bind 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolution og livets mangfoldighed: Udvalgte essays. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Fakta om fil.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Den dynamiske videnskab. Nelson Uddannelse.
9. Soler, M. (2002). Evolution: grundlaget for biologi. Sydprojekt.