Genstrømningsmekanisme, konsekvenser og eksempler



den genstrøm eller genstrømmen, i biologi, refererer til bevægelsen af ​​gener fra en population til en anden. Generelt bruges udtrykket som et synonym for migrationsprocessen - i dens evolutionære forstand.

I deres almindelige brug beskriver migration sæsonbevægelsen for enkeltpersoner fra en region til en anden, på jagt efter bedre forhold eller med reproduktive formål. For en evolutionær biolog involverer migration imidlertid overførslen af ​​alleler fra et sæt gener mellem populationer.

I lyset af befolkninggenetik defineres evolution som ændringen af ​​allel frekvenser over tid.

Efter principperne for Hardy-Weinberg-ligevægten vil frekvenserne variere, når der er: selektion, mutation, drift og genstrøm. Af denne grund betragtes genstrøm som en evolutionær kraft af stor betydning.

indeks

  • 1 Mekanismer for genstrømning
  • 2 Migration og resten af ​​Hardy-Weinberg
    • 2.1 Ændrer allelfrekvenserne?
  • 3 Konsekvenser af genstrømmen
  • 4 Genstrøm og koncept af arter
  • 5 Eksempel
  • 6 referencer

Mekanismer for genstrømning

Mekanismerne og årsagerne til generernes bevægelse i en befolkning er stærkt forbundet med studiegruppens inherente egenskaber. Det kan forekomme på grund af indvandring eller udvandring af visse individer i en reproduktionsform eller som følge af bevægelse i gameterne.

For eksempel kan en mekanisme være lejlighedsvis spredning af juvenile former af en dyreart til fjerne populationer.

I tilfælde af planter er mekanismerne nemmere at bestemme. Planternes planter transporteres på forskellige måder. Nogle linjer bruger abiotiske mekanismer, såsom vand eller vind, der kan tage gener til fjerne befolkninger.

På samme måde er der biotisk dispersion. Mange frugivorøse dyr deltager i spredningen af ​​frøene. F.eks. I troperne spiller fugle og flagermus en afgørende rolle i spredning af planter af stor betydning for økosystemer.

Med andre ord afhænger migrationshastigheden og genstrømmen af ​​spredningskapaciteten af ​​den studerede linie.

Migration og balance i Hardy-Weinberg

For at studere virkningen af ​​migration på Hardy-Weinberg-ligevægten bruges ømodellen ofte som en forenkling (model for ø-kontinentet migration)..

Da øens befolkning er forholdsvis lille sammenlignet med befolkningen på fastlandet, har ethvert trin af gener fra øen til kontinentet ingen effekt på kontinentets genotypiske og allelske frekvenser..

Af denne grund ville genstrømmen kun have effekt i én retning: fra kontinentet til øen.

Kan allel frekvenserne variere?

For at forstå virkningen af ​​migrerende begivenhed på øen, overvej det hypotetiske eksempel på et locus med to alleler En1 og En2. Vi skal finde ud af, om bevægelsen af ​​gener til øen forårsager variation i allel frekvenser.

Lad os antage, at frekvensen af ​​allelen En1 er lig med 1 - hvilket betyder at det er fast i befolkningen, mens det i den kontinentale befolkning er det allelen En2 den der er fast. Før modningen af ​​individerne på øen migrerer 200 personer til dette.

Efter genstrømmen vil frekvenserne blive ændret, og nu vil 80% være "native", mens 20% er nyt eller kontinentalt. Med dette enkle eksempel kan vi vise, hvordan bevægelsen af ​​gener fører til forandringen af ​​allellefrekvenser - nøglekoncept i evolution.

Konsekvenser af genstrømmen

Når der er en markeret genstrøm mellem to populationer, er en af ​​de mest intuitive konsekvenser, at denne proces er ansvarlig for fortynding af mulige forskelle mellem begge populationer.

På denne måde kan genstrømmen virke i modsat retning til andre evolutionære kræfter, der søger at opretholde forskelle i sammensætningen af ​​de genetiske reservoirer. Som mekanisme for naturlig udvælgelse, for eksempel.

En anden konsekvens er spredningen af ​​hjælpsomme alleler. Antag, at der ved mutation fremkommer en ny allel, der giver en vis selektiv fordel for dets bærere. Når migrering eksisterer, transporteres den nye allel til nye populationer.

Genstrøm og koncept af arter

Det biologiske koncept af arter er almindeligt kendt og er bestemt den mest udbredte. Denne definition passer til den konceptuelle ordning med populationsgenetik, da det involverer genpoolenheden, hvor de allelle frekvenser ændres.

På denne måde overgår gener ikke fra en art til en anden - der er ingen genstrøm - og derfor har arten visse egenskaber, der gør det muligt at differentiere dem. Efter denne tankegang forklarer genstrømmen, hvorfor arter danner en "klynge"Eller phenetisk gruppe.

Derudover har afbrydelsen af ​​genstrømmen afgørende konsekvenser i evolutionærbiologi: det fører - i de fleste tilfælde - til begivenheder af speciering eller dannelse af nye arter. Genetstrømmen kan afbrydes af forskellige faktorer, såsom eksistensen af ​​en geografisk barriere, ved præferencer på domstolsplan, blandt andre mekanismer.

Det modsatte er også sandt: Eksistensen af ​​genstrøm bidrager til at holde alle organismer i en region som en enkelt art.

eksempel

Slangens migrering Nerodia sipedon er et veldokumenteret tilfælde af genstrøm fra en kontinentale befolkning til en ø.

Arten er polymorf: den kan præsentere et signifikant båndmønster eller ikke præsentere noget bånd. I en forenkling bestemmes farvningen af ​​et locus og to alleler.

Generelt er slangerne på kontinentet kendetegnet ved at udvise båndmønsteret. I modsætning hertil besidder dem, der befinder sig i øerne, ikke dem. Forskere er kommet til den konklusion, at den morfologiske forskel skyldes de forskellige selektive pres, som hver region udsættes for.

På øerne solbriller individer normalt på overfladen af ​​klipperne nær stranden af ​​stranden. Det blev påvist, at fraværet af bånd letter camouflagen på øernes klipper. Denne hypotese kunne verificeres ved hjælp af mærkning og genoptagelse af eksperimenter.

Af denne adaptive grund forventer vi, at øens befolkning udelukkende består af organismer uden bånd. Dette er dog ikke sandt.

Hver generation kommer en ny gruppe af organisationer med bands fra kontinentet. I dette tilfælde virker migreringen som en kraft i strid med udvælgelsen.

referencer

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: videnskab og natur. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Evolutionær analyse. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolution . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerede principper for zoologi (Bind 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evolution og livets mangfoldighed: Udvalgte essays. Harvard University Press.
  7. Soler, M. (2002). Evolution: grundlaget for biologi. South Project.