definicja przepływu genów
przepływ genów to wymiana alleli między dwiema lub więcej populacjami. Z tego powodu jest czasami określany jako przepływ alleli lub migracja genów. Podczas gdy migrujące zwierzęta często przenoszą nowe allele z jednej populacji do drugiej, muszą krzyżować się z nową populacją, aby doszło do przepływu genów. Na poniższym obrazku chrząszcz z populacji brązowych chrząszczy migruje do populacji zielonych chrząszczy.,
Jeśli brązowy chrząszcz znajdzie partnera, allele powodujące brązowy egzoszkielet mogą zostać przekazane jego potomstwu. Jednak te dwie populacje chrząszczy ewoluowały z czasem, aby stać się różnymi kolorami. Powodem mógł być dryf genetyczny lub efekt założyciela, od kiedy jedna populacja została ustalona z drugiej. Przepływ genów może być dobrą rzeczą dla nowej populacji, ponieważ różnorodność genetyczna ma tendencję do pomagania gatunkom w przetrwaniu., Przepływ genów może być również negatywny, ponieważ może przenosić szkodliwe allele do nowej populacji.
Jeśli obie populacje stale się krzyżują (mają wysoki przepływ genów), wówczas obie populacje można uznać za jedną. Chociaż mogą być oddzielone przez bariery, które wydają się uczynić je oddzielnymi populacjami, dzielą te same częstotliwości alleli i są zasadniczo tą samą populacją.
przykłady przepływu genów
psy
na świecie są psy każdego kształtu i wielkości. Największe psy domowe mogą karcić dzikiego wilka., Najmniejszy pies domowy, nawet jako dorosły, można łatwo pomylić z nowonarodzonym wilkiem. Od wilków psy zmieniły prawie każdy aspekt swojego wyglądu w tej czy innej populacji. Psy są jednym z najbardziej znanych przykładów sztucznej selekcji, procesu, w którym cechy są ustalane poprzez selektywną hodowlę.
około 15 000 lat temu wszystkie psy były zasadniczo wilkami. Jednak niektóre z tych pre-psów były znacznie bardziej narażone na zmiatanie z nowych osad ludzkich, które pojawiły się wszędzie., Wilki oddaliły się od cywilizacji, podczas gdy pre-psy zbliżyły się do ludzi. Ostatecznie została wypracowana” umowa społeczna ” między ludźmi a psami. W tym kontrakcie psy świadczyły usługi takie jak usuwanie odpadów, Zwalczanie szkodników lub przewodnik myśliwski. Ludzie zapewniali wtedy schronienie i pożywienie. Jednak wiele różnych populacji ludzkich miało różne zastosowania dla swoich psów.
niektóre psy potrzebowały ochrony swoich owiec. Hodowali więc psy o największej budowie i mentalności protekcjonistycznej., Psy te stały się dużymi rasami psów pasterskich. Inne psy były potrzebne do polowania na myszy i króliki w małych otworach. Tak narodził się Jamnik. Potrzebujesz psa o puszystych włosach, który lubi aportować? Golden retriever. W miarę jak hodowcy Ci skupiali się na swoich pożądanych cechach, populacje psów stawały się bardziej wyraźne. Jednak nadal są to te same gatunki.
przepływ genów, w tym przypadku, można sobie wyobrazić jako Labradoodle. Albo pół-Beagle, pół-Mops mix: Puggle. Przepływ genów jest Chiweenie (Chihuahua/Jamnik), pokazane poniżej., Ponieważ jeden pies z określonej populacji może rozmnażać się w czystej grupie hodowlanej, nowe allele są wprowadzane do mieszanki. Pula genów jest rozszerzona i pojawiają się nowe odmiany. Tak więc labradoodle ma mentalność labradora, ale ma włosy pudla. Sztuczna selekcja pozwala naukowcom i hodowcom manipulować czasem i specyfiką przepływu genów, aby wytworzyć pożądane cechy.
Ptaki na wyspie
w przeciwieństwie do psów, większość przypadków przepływu genów dotyczy doboru naturalnego. Wyobraź sobie dużą populację ptaków na kontynencie., Kiedy wielka burza zaparza się, zmusza niektóre ptaki wysoko w powietrze, aby uniknąć burzy. Kiedy małe stado schodzi, znajdują się nad oceanem. Wiatr przenosi ich na małą wyspę, gdzie zakładają nowy dom. Obie populacje są obecnie na tyle rozdzielone, że nie mogą się regularnie krzyżować.
z czasem czynniki środowiskowe wpływające na dwie różne populacje będą się różnić. Ptaki wyspowe mogą nauczyć się jeść nowy pokarm i mogą podlegać zupełnie innym wzorom pogodowym., Z czasem może to nawet zmienić allele obecne w populacjach. Jednak zawsze jest więcej burz. Podczas kolejnej burzy niektóre ptaki mogą zostać przeniesione z powrotem na ląd. Tutaj mogą ponownie krzyżować się z główną populacją, a przepływ genów następuje, gdy nowe allele z wyspy są wprowadzane do populacji.
Podobnie, jeśli jakiekolwiek ptaki przejdą z głównej populacji do populacji Wysp, przyniosą ze sobą allele wybrane na kontynencie. Ten przepływ genów pomoże zwiększyć różnorodność populacji wyspy., Ze względu na efekt założyciela, ptaki na wyspie mogą nie mieć wszystkich alleli na kontynencie i mogą korzystać z przepływu genów z lądu. Ptaki lądowe mogą również korzystać z nowych alleli opracowanych na wyspie.
bakterie
bakterie są bardzo interesujące, jeśli chodzi o przepływ genów. W przeciwieństwie do reszty organizmów omówionych w tym artykule, bakterie są bezpłciowe. Bez rozmnażania płciowego, jak bakterie wymieniają zmienność genetyczną?
bakterie i inne organizmy bezpłciowe, czasami przenoszą zmienność genetyczną poprzez alternatywne procesy., Procesy te, podobnie jak horyzontalny transfer genów, pozwalają DNA przejść między organizmami bez potrzeby rozmnażania płciowego. W rzeczywistości duża część różnorodności obecnej w życiu była spowodowana przez te transfery genów miliony lat temu. Poniższy wykres pokazuje przepływ genów między różnymi domenami życia.
pozioma linia pokazuje każde miejsce, w którym przepływ genów pozwalał na zmianę genetyczną między różnymi populacjami organizmów., To właśnie dzięki temu poziomemu przepływowi genów eukaryoty zyskały szlaki zarówno dla mitochondriów, jak i plastydów, takich jak chloroplasty.
Quiz
1. Który z poniższych nie jest przepływem genów?
A. ptak leci na wyspę i rozmnaża się tam z ptakami. Wprowadza nowe allele.
B. kilka hipopotamów ucieka z zoo i rozpoczyna nową populację w Nowym Jorku.
C. Tygrys wychowany w niewoli wypuszczany jest na wolność, gdzie rozmnaża się z dzikim tygrysem.
2. Jaka jest różnica między przepływem genów a migracją?
A. migracja i przepływ genów opisują ten sam proces
B. migracja może nastąpić bez przepływu genów
C., Przepływ genów może wystąpić bez migracji
3. Która z poniższych cech stanowi korzyść płynącą z przepływu genów do populacji?
A. zwiększona różnorodność genetyczna
B. zwiększone obciążenie genetyczne
C., Zmniejszone zdolności adaptacyjne