GRUNDARE-EFFEKT: VAD DEN BESTÅR AV OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Den grundareffekt , i biologi, är ett fenomen som innebär isolering av en liten grupp av individer från en större population. När antalet individer ökar, kanske genpoolen inte är en exakt återspegling av befolkningen som gav upphov till dem.

Variationen i genpoolen jämfört med den ursprungliga populationen och minskningen i variation i befolkningen leder - i vissa fall - till en ökning av frekvensen för recessiva staveleler.

Källa: Av Founder_effect.png: Användare: Qz10derivative work: Zerodamage (Den här filen härrör från: Founder effect.png :), via Wikimedia Commons

Av denna anledning innehåller den medicinska litteraturen de bästa exemplen på grundareeffekten, där små mänskliga populationer koloniserade nya miljöer.

När dessa populationer ökade i storlek skiljer sig deras genpool från befolkningen och dessutom är andelen skadliga alleler betydligt högre. Det mest kända exemplet är Amish.

Gen eller genetisk drift

Gendrift är ett koncept som är nära besläktat med grundareffekten.

Bland de mekanismer som ger upphov till evolutionär förändring har vi naturligt urval och genetisk drift. Det senare orsakar förändringar i frekvenserna för alleler i befolkningen genom tillfällen.

Gendrift förekommer i alla populationer, men har en mer markant effekt och verkar snabbare i små populationer. I stora populationer påverkar händelser som inträffar av en slump inte genpoolen.

Således finns det två orsaker eller exempel på gendrift: befolkningsflaskhalseffekten och grundareffekten. Vissa författare betraktar grundareffekten som ett speciellt fall på flaskhalsen.

Exempel på gendrift

Denna händelse inträffar på grund av "samplingsfelet". Anta att vi har en påse med 200 bönor: 100 vita och 100 svarta. Om jag extraherar 10 bönor, får jag kanske, av en slump, 6 vita och 4 svarta, och inte den förväntade andelen: 5 och 5. Så här fungerar drift.

Nu kan vi extrapolera detta exempel till djurriket. Anta att vi har en population av däggdjur med individer med vit päls och andra med svart päls.

Slumpmässigt reproducerar bara de svarthåriga - en viss händelse förhindrade reproduktionen av de vita pälsarna. Denna stokastiska förändring i alleliska frekvenser är gendrift.

I naturen kan det uppstå på grund av en miljökatastrof: ett snöskred utplånade de flesta av de vita pälsdjur.

När inträffar grundareffekten?

Grundareffekten inträffar när få individer isolerar sig från "modern" eller den ursprungliga befolkningen och bildar en ny befolkning mellan sig. De nya kolonisatörerna kan bestå av ett enda par, eller en enda inseminerad hona - som för insekter, som kan lagra spermier.

Befolkningarna av olika djur som idag lever på öar är ättlingar till några få kolonisatorer som kom till dessa områden genom en slumpmässig spridning.

Om den nya populationen växer snabbt och når en betydande storlek kommer frekvensen hos allelerna förmodligen inte att förändras starkt från den population som har sitt ursprung, även om vissa sällsynta alleler (till exempel orsakar en sjukdom eller skadligt tillstånd) har bärts av grundare.

Om kolonin förblir liten fungerar genavdrift genom att förändra allelfrekvenserna. Den lilla storleken på den koloniserande befolkningen kan i vissa fall översätta till en förlust av genetisk variation och heterozygositet.

Dessutom måste det tas med i beräkningen att i små populationer är sannolikheten för att två släktingar kommer att para sig ihop större och därmed öka nivåerna av konsanguinitet.

Grundare-effekt i laboratoriet

I mitten av 1950-talet demonstrerade två forskare, Dobzhansky och Pavlovsky, experimentellt grundareeffekten. Konstruktionen bestod av startade kontrollerade populationer av dipteran Drosophila pseudoobscura.

Släktet Drosophila är huvudpersonen i ett brett spektrum av experiment i biologilaboratorier, tack vare dess enkla odling och dess korta tid mellan generationer.

Denna population startades från en annan som bar en viss kromosomal omorganisering av den tredje kromosomen, med en frekvens av 50%. Således fanns det två typer av populationer: en del stora startade med 5 000 individer och andra med bara 20.

Efter cirka 18 generationer (ungefär ett och ett halvt år) var den genomsnittliga frekvensen för omkromering av kromosomer 0,3 i båda populationerna. Variationsområdet var emellertid mycket större i små populationer.

Med andra ord, ursprungligen uppstod populationerna med ett lågt antal grundare en betydande variation mellan populationerna när det gäller frekvenserna för den studerade omarrangemanget.

Källa: Av Bbski, från Wikimedia Commons

Exempel i mänskliga populationer

Grundareffekten är ett fenomen som kan tillämpas på mänskliga populationer. I själva verket förklarar denna koloniseringshändelse den höga frekvensen av ärftliga störningar i små isolerade populationer.

Migrationer till små öar

I början av 1800-talet flyttade drygt ett dussin personer från England till en ö som ligger i Atlanten. Denna grupp människor började livet på ön, där de reproducerade och skapade en ny befolkning.

Det spekuleras i att en av de ursprungliga "grundarna" bar den recessiva allelen för ett tillstånd som påverkar synen, kallad pigmentär rytinit.

1960, då befolkningen redan hade nått ett mycket större antal medlemmar - 240 ättlingar - drabbades fyra av det ovannämnda tillståndet. Denna andel är ungefär tio gånger större än den befolkning som gav upphov till grundarna.

Amishfolket

Amish är en religiös grupp som utöver att vara känd för sin enkla livsstil och långt bort från moderna bekvämligheter, kännetecknas av en hög andel av recessiva skadliga alleler. På 1700-talet migrerade en liten grupp individer från Tyskland till Schweiz och därifrån till Förenta staterna.

Bland de mycket vanliga homozygotiska patologierna i Amish, sticker dvärg och polydakty ut - ett tillstånd där individer föds med mer än fem fingrar.

Det uppskattas att 13% av befolkningen är bärare av den recessiva allelen som orsakar detta skadliga tillstånd. Extremt höga frekvenser, om vi jämför dem med den mänskliga befolkningen som gav upphov till dem.

Källa: Av Gadjoboy från flickr.com - https://www.flickr.com/photos/gadjoboy/, via Wikimedia Commons

referenser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: vetenskap och natur. Pearson Education.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolutionsanalys. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer (vol. 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolution och livets mångfald: Valda uppsatser. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Fakta om fil.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: The Dynamic Science. Nelson Education.
9. Soler, M. (2002). Evolution: basen för biologi. South Project.