กลไกการไหลของยีนผลที่ตามมาและตัวอย่าง

การไหลของยีน หรือการไหลของยีนในชีววิทยาหมายถึงการเคลื่อนไหวของยีนจากประชากรหนึ่งไปยังอีก โดยทั่วไปคำนี้ใช้เป็นคำพ้องความหมายสำหรับกระบวนการย้ายถิ่น - ในแง่ของวิวัฒนาการ.

ในการใช้งานทั่วไปการย้ายถิ่นอธิบายการเคลื่อนย้ายตามฤดูกาลของแต่ละบุคคลจากภูมิภาคหนึ่งไปยังอีกภูมิภาคหนึ่งเพื่อค้นหาเงื่อนไขที่ดีกว่าหรือโดยมีจุดประสงค์เพื่อการเจริญพันธุ์ อย่างไรก็ตามสำหรับนักชีววิทยาวิวัฒนาการการย้ายถิ่นเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอัลลีลจากชุดของยีนระหว่างประชากร.

ในแง่ของพันธุศาสตร์ประชากรวิวัฒนาการหมายถึงการเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลเมื่อเวลาผ่านไป.

ตามหลักการของดุลยภาพ Hardy-Weinberg ความถี่จะแตกต่างกันเมื่อใดก็ตามที่มี: การคัดเลือกการกลายพันธุ์การดริฟท์และการไหลของยีน ด้วยเหตุนี้การไหลของยีนจึงถือเป็นกำลังสำคัญในการวิวัฒนาการ.

ดัชนี

• 1 กลไกการไหลของยีน
• 2 การย้ายถิ่นและความสมดุลของ Hardy-Weinberg
  • 2.1 ความถี่ของอัลลีลแตกต่างกันหรือไม่?
• 3 ผลของการไหลของยีน
• 4 การไหลของยีนและแนวคิดของสายพันธุ์
• 5 ตัวอย่าง
• 6 อ้างอิง

กลไกการไหลของยีน

กลไกและสาเหตุที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของยีนในประชากรมีการเชื่อมโยงอย่างมากกับลักษณะโดยธรรมชาติของกลุ่มการศึกษา มันสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการอพยพหรือการย้ายถิ่นฐานของบุคคลบางคนในสถานะของการสืบพันธุ์หรือเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวใน gametes.

ยกตัวอย่างเช่นกลไกหนึ่งอาจเป็นการแพร่กระจายของสัตว์ในรูปแบบของสัตว์ที่เป็นระยะ ๆ เป็นครั้งคราวเพื่อประชากรที่อยู่ห่างไกล.

ในกรณีของพืชกลไกจะระบุได้ง่ายขึ้น gametes ของพืชมีการขนส่งในรูปแบบที่แตกต่างกัน ผู้สืบเชื้อสายบางคนใช้กลไกแบบ abiotic เช่นน้ำหรือลมซึ่งสามารถนำยีนไปสู่ประชากรที่อยู่ห่างไกล.

ในทำนองเดียวกันมีการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต สัตว์ frugivorous หลายคนมีส่วนร่วมในการแพร่กระจายของเมล็ด ตัวอย่างเช่นในเขตร้อนนกและค้างคาวมีบทบาทสำคัญในการกระจายพืชที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบนิเวศ.

กล่าวอีกนัยหนึ่งอัตราการย้ายถิ่นและการไหลของยีนขึ้นอยู่กับความสามารถในการแพร่กระจายของเชื้อสายที่ศึกษา.

การโยกย้ายและความสมดุลของ Hardy-Weinberg

เพื่อศึกษาผลของการย้ายถิ่นที่มีต่อความสมดุลของ Hardy-Weinberg รูปแบบเกาะมักจะถูกนำมาใช้เป็นรูปแบบที่ทำให้เข้าใจง่าย.

เนื่องจากประชากรของเกาะมีขนาดค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับประชากรของแผ่นดินใหญ่ขั้นตอนใด ๆ ของยีนจากเกาะไปยังทวีปจึงไม่มีผลกระทบต่อความถี่จีโนไทป์และอัลลีลของทวีป.

ด้วยเหตุนี้การไหลของยีนจะมีผลในทิศทางเดียวเท่านั้น: จากทวีปสู่เกาะ.

ความถี่ของอัลลีลแตกต่างกันอย่างไร?

เพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบของเหตุการณ์อพยพบนเกาะให้พิจารณาตัวอย่างสมมุติของโลคัสที่มีอัลลีลสองตัว ₁ และ ₂. เราต้องหาว่าการเคลื่อนที่ของยีนไปเกาะนั้นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความถี่อัลลีลหรือไม่.

สมมติว่าความถี่ของอัลลีล ₁ เท่ากับ 1 - ซึ่งหมายความว่ามันจะคงที่ในประชากรในขณะที่ในทวีปยุโรปมันคืออัลลีล ₂ อันที่ได้รับการแก้ไข ก่อนที่จะมีการเติบโตของบุคคลในเกาะ 200 คนย้ายไปที่นี้.

หลังจากการไหลของยีนความถี่จะถูกแก้ไขและตอนนี้ 80% จะเป็น "ดั้งเดิม" ในขณะที่ 20% เป็นของใหม่หรือคอนติเนนทัล ด้วยตัวอย่างง่ายๆนี้เราสามารถแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนไหวของยีนนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีล - แนวคิดหลักในการวิวัฒนาการ.

ผลของการไหลของยีน

เมื่อมีการไหลของยีนที่ถูกทำเครื่องหมายระหว่างประชากรสองคนหนึ่งในสิ่งที่เกิดขึ้นได้ง่ายที่สุดคือกระบวนการนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการเจือจางความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น.

ด้วยวิธีนี้การไหลของยีนสามารถทำหน้าที่ในทิศทางตรงกันข้ามกับกองกำลังวิวัฒนาการอื่น ๆ ที่พยายามรักษาความแตกต่างในองค์ประกอบของแหล่งกักเก็บพันธุกรรม เป็นกลไกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติตัวอย่างเช่น.

ผลที่สองคือการเผยแพร่อัลลีลที่เป็นประโยชน์ สมมติว่าการกลายพันธุ์อัลลีลใหม่เกิดขึ้นซึ่งให้ข้อได้เปรียบในการเลือกบางอย่างแก่ผู้ให้บริการ เมื่อมีการย้ายถิ่นอัลลีลนวนิยายจะถูกส่งไปยังประชากรใหม่.

การไหลของยีนและแนวคิดของสปีชีส์

แนวคิดทางชีววิทยาของสปีชี่ส์เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางและแน่นอนว่าเป็นสิ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย คำจำกัดความนี้เหมาะกับรูปแบบความคิดของพันธุศาสตร์ประชากรเนื่องจากมันเกี่ยวข้องกับกลุ่มยีน - หน่วยที่ความถี่อัลลีลเปลี่ยนแปลง.

ด้วยวิธีนี้โดยนิยามแล้วยีนไม่ได้ผ่านจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกชนิด - ไม่มีการไหลของยีน - และด้วยเหตุนี้สปีชีส์จึงแสดงลักษณะบางอย่างที่ทำให้พวกมันแตกต่าง ตามแนวความคิดนี้กระแสยีนอธิบายว่าทำไมสปีชีส์จึงสร้าง "กลุ่ม"หรือกลุ่มฟีนิกส์.

นอกจากนี้การหยุดชะงักของการไหลของยีนมีผลกระทบที่สำคัญในชีววิทยาวิวัฒนาการ: นำไปสู่ ​​- ในกรณีส่วนใหญ่ - กับเหตุการณ์ของ speciation หรือการก่อตัวของสายพันธุ์ใหม่ การไหลของยีนสามารถถูกขัดจังหวะโดยปัจจัยที่แตกต่างกันเช่นการดำรงอยู่ของสิ่งกีดขวางทางภูมิศาสตร์โดยการตั้งค่าในระดับความเกี้ยวพาราสีในหมู่กลไกอื่น ๆ.

สิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกัน: การมีอยู่ของการไหลของยีนมีส่วนช่วยในการรักษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในภูมิภาคให้เป็นสายพันธุ์เดียว.

ตัวอย่าง

การอพยพของงู Nerodia sipedon เป็นกรณีที่บันทึกไว้เป็นอย่างดีเกี่ยวกับการไหลของยีนจากประชากรในทวีปไปยังเกาะ.

สายพันธุ์คือ polymorphic: มันสามารถนำเสนอรูปแบบแถบความหมายหรือไม่แสดงวงดนตรีใด ๆ ในการทำให้เข้าใจง่ายสีจะถูกกำหนดโดยสถานทีและสองอัลลีล.

โดยทั่วไปแล้วงูของทวีปนี้มีลักษณะเฉพาะโดยแสดงรูปแบบของวงดนตรี ในทางตรงกันข้ามคนที่อาศัยอยู่ในเกาะนั้นไม่มี นักวิจัยได้ข้อสรุปว่าความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาเกิดจากความกดดันในการคัดเลือกที่แตกต่างกันซึ่งแต่ละภูมิภาคมีความกดดัน.

บนหมู่เกาะบุคคลมักอาบแดดบนพื้นผิวของหินใกล้ชายฝั่งของชายหาด มันแสดงให้เห็นว่าการขาดของวงดนตรีช่วยอำพรางบนก้อนหินของหมู่เกาะ สมมติฐานนี้สามารถตรวจสอบได้โดยใช้การติดแท็กและทำการทดลองซ้ำอีกครั้ง.

ด้วยเหตุผลการปรับตัวนี้เราคาดหวังว่าประชากรของเกาะจะประกอบไปด้วยสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีแถบ อย่างไรก็ตามนี่ไม่เป็นความจริง.

แต่ละรุ่นมากลุ่มใหม่ขององค์กรที่มีวงดนตรีจากทวีป ในกรณีนี้การโยกย้ายจะทำหน้าที่เป็นแรงต่อต้านการเลือก.

การอ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, B. E. (2004). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์และธรรมชาติ. การศึกษาของเพียร์สัน.
2. Curtis, H. , & Schnek, A. (2006). ขอเชิญทางชีววิทยา. Ed. Panamericana การแพทย์.
3. ฟรีแมน, S. , & เฮอรอน, J. C. (2002). การวิเคราะห์เชิงวิวัฒนาการ. ศิษย์โถง.
4. Futuyma, D. J. (2005). วิวัฒนาการ . Sinauer.
5. Hickman, C. P. , Roberts, L.S. , Larson, A. , Ober, W.C. , & Garrison, C. (2001). หลักการบูรณาการทางสัตววิทยา (บทที่ 15) นิวยอร์ก: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). วิวัฒนาการและความหลากหลายของชีวิต: บทความที่คัดสรร. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด.
7. Soler, M. (2002). วิวัฒนาการ: พื้นฐานของชีววิทยา. โครงการภาคใต้.