science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vergelijking van het knelpunteffect en het oprichtereffect

Natuurlijke selectie is de belangrijkste manier waarop evolutie kan plaatsvinden, maar dat is niet de enige manier. Een ander belangrijk mechanisme van evolutie is wat biologen genetische drift noemen, wanneer willekeurige gebeurtenissen genen uit een populatie elimineren. Twee belangrijke voorbeelden van genetische drift zijn oprichtersevenementen en het knelpunteffect.

Oprichter Evenementen

Stel je voor dat je een pot hebt met drie verschillende kleuren knikkers: rood, geel en groen. Als je slechts twee of drie knikkers uit de pot haalt, is het mogelijk dat je bij toeval geel en rood kiest. Als de verschillende kleuren van knikkers verschillende genen waren en de drie knikkers die je hebt gekozen een nieuwe populatie waren, zou de nieuwe populatie alleen rode en gele genen hebben maar geen groene, en dat is erg vergelijkbaar met de manier waarop oprichtende gebeurtenissen genetische variatie beïnvloeden. Wanneer een kleine groep zich van een grotere populatie afscheidt en op zichzelf stapt, kan die kleine groep genen dragen die zeldzaam zijn in de oorspronkelijke populatie. Deze zeldzame genen komen nu veel voor bij de nakomelingen van de nieuwe groep. Andere genen die aanwezig zijn in de oorspronkelijke populatie, kunnen echter helemaal niet aanwezig zijn in de nieuwe groep. De Ziekte van Huntington bijvoorbeeld komt vaker voor bij de Afrikaner of Nederlandse populatie van Zuid-Afrika dan bij de meeste andere populaties, omdat een gen voor Huntington ongewoon vaak voorkomt bij de kleine groep van oorspronkelijke Nederlandse kolonisten.

Bottleneck-effect

Bottleneck-effecten treden op wanneer een catastrofe, zoals een aardbeving of een tsunami, het grootste deel van de bevolking willekeurig vernietigt en slechts een handvol overlevenden achterlaat. De catastrofe moet echter iets zijn dat willekeurig toeslaat en mensen doodt, ongeacht de genen die ze dragen. Een plaag die alleen individuen vermoordde die een bepaald gen misten, zou een voorbeeld van natuurlijke selectie zijn en geen bottleneckeffect, omdat het individuen met een specifieke genetische samenstelling doodt in plaats van willekeurig te slaan. Knelpunteffecten verminderen de genetische diversiteit dramatisch omdat het grootste deel van de bevolking sterft en de genen die door verschillende individuen worden gedragen, ten onder gaan. Noordelijke zeeolifanten, bijvoorbeeld, werden bijna aan het einde van de 19e eeuw opgejaagd; op een gegeven moment waren er maar 20 over. Hun bevolking keerde terug tot meer dan 30.000 in de volgende eeuw, maar er is veel minder genetische variatie tussen de Noordelijke zeeolifanten dan bij de zuidelijke populaties, die niet zo'n intense jacht hebben ondergaan.

Effecten van

Beide knelpunten in de bevolking en oprichters hebben vergelijkbare effecten: ze verminderen de hoeveelheid genetische diversiteit in een populatie. Sommige genen worden geëlimineerd uit de populatie, terwijl anderen die oorspronkelijk zeldzaam waren nu gewoon worden. De belangrijke overeenkomst tussen oprichtersgebeurtenissen en knelpunten in de bevolking is hun willekeur. Bij natuurlijke selectie zijn de genen met de beste overlevingskansen die worden doorgegeven aan de volgende generatie. In een oprichtersgebeurtenis of een knelpunt in de bevolking zijn de genen die worden doorgegeven niet noodzakelijkerwijs beter dan degene die werden geëlimineerd - ze waren gewoon favoriet bij toeval.

Oorzaken

De Het verschil tussen oprichtersgebeurtenissen en knelpunten in de bevolking is het type gebeurtenis dat ze veroorzaakt. Een oprichtergebeurtenis treedt op wanneer een kleine groep individuen wordt gescheiden van de rest van de bevolking, terwijl een knelpunteffect optreedt wanneer het grootste deel van de bevolking wordt vernietigd. Het eindresultaat is zeer vergelijkbaar - genetische diversiteit is verminderd. Maar het type gebeurtenis dat naar dat resultaat leidt, is heel verschillend en daarom worden deze twee soorten genetische drift afzonderlijk geclassificeerd.