التشطيب
الانجراف الوراثي: الأنماط الرئيسية لهذه العملية. الانحراف الجيني

الانجراف الوراثي: الأنماط الرئيسية لهذه العملية. الانحراف الجيني

نيكولاي بتروفيتش دوبينين كان مجال الاهتمامات العلمية لـ N.P Dubinin هو علم الوراثة العام والتطوري، وكذلك تطبيق علم الوراثة في الزراعة. علم الوراثة التطورية جنبا إلى جنب مع A. S. Serebrovsky، أظهر تجزئة الجين، وكذلك ظاهرة تكامل الجينات A. S. Serebrovsky الجين التكميلي نشر عددًا من الأعمال العلمية المهمة حول بنية ووظائف الكروموسومات، وأظهر وجود الحمل الجيني للطفرات القاتلة ودون المميتة للحمل الجيني للطفرات في مجال الفضاء علم الوراثة، على مشاكل علم الوراثة الإشعاعية

الانجراف الوراثي كعامل للتطور بفضل الانجراف، يمكن أن تتغير ترددات الأليلات بشكل عشوائي في السكان المحليين حتى تصل إلى نقطة التوازن - فقدان أليل واحد وتثبيت آخر. في المجموعات السكانية المختلفة، "تنجرف" الجينات بشكل مستقل. وهكذا يؤدي الانجراف الوراثي، من ناحية، إلى انخفاض التنوع الجيني داخل السكان، ومن ناحية أخرى، إلى زيادة الاختلافات بين السكان، إلى تباعدهم في عدد من السمات. وهذا الاختلاف، بدوره، يمكن أن يكون بمثابة أساس للانتواع.

الانجراف الوراثي كعامل للتطور عند كثافة الانتقاء العالية وحجم السكان الكبير، يصبح تأثير العمليات العشوائية على ديناميات ترددات الجينات في المجموعات السكانية ضئيلًا. على العكس من ذلك، في التجمعات السكانية الصغيرة ذات الاختلافات الصغيرة في اللياقة بين الأنماط الجينية، يصبح الانجراف الوراثي أمرًا بالغ الأهمية. في مثل هذه الحالات، قد يصبح الأليل الأقل تكيفًا ثابتًا في المجموعة السكانية، في حين قد يتم فقدان الأليل الأكثر تكيفًا. يمكن أن ينشأ الأليل المفقود بسبب الانجراف مرارًا وتكرارًا بسبب الطفرة. وبما أن الانجراف الوراثي هو عملية غير موجهة، بالتزامن مع انخفاض التنوع داخل السكان، فإنه يزيد من الاختلافات بين السكان المحليين. والهجرة تتعارض مع هذا. إذا تم تثبيت الأليل A في مجموعة سكانية واحدة، والأليل A في مجموعة أخرى، فإن هجرة الأفراد بين هذه المجموعات تؤدي إلى حقيقة أن التنوع الأليلي ينشأ مرة أخرى داخل كلا المجموعتين.

الموجات السكانية والانحراف الوراثي نادرًا ما تظل أحجام السكان ثابتة مع مرور الوقت. الارتفاع في الأرقام يتبعه تراجع. كان S. S. Chetverikov من أوائل من لفت الانتباه إلى التقلبات الدورية في عدد السكان الطبيعيين؛ تلعب الموجات السكانية دورًا مهمًا للغاية في تطور السكان.

سيرجي سيرجيفيتش تشيتفيريكوف () هو عالم أحياء روسي بارز وعالم وراثة تطوري اتخذ الخطوات الأولى نحو تركيب علم الوراثة المندلية والنظرية التطورية لتشارلز داروين. وكان أول من نظم دراسة تجريبية للخصائص الوراثية في المجموعات الطبيعية للحيوانات. سمحت له هذه الدراسات بأن يصبح مؤسس علم الوراثة التطوري الحديث، عالم الوراثة التطوري

الموجات السكانية والانحراف الوراثي خلال فترات الانخفاض الحاد في الأعداد، يتزايد دور الانجراف الوراثي بشكل كبير. وفي مثل هذه اللحظات يمكن أن يصبح عاملا حاسما في التطور. خلال فترة الركود، يمكن أن يتغير تواتر بعض الأليلات بشكل كبير وغير متوقع. قد يحدث فقدان بعض الأليلات واستنزاف حاد للتنوع الجيني للسكان. وبعد ذلك، عندما يبدأ حجم السكان في الزيادة، سوف يقوم السكان، من جيل إلى جيل، بإعادة إنتاج البنية الجينية التي تم إنشاؤها في اللحظة التي مروا بها عبر عنق الزجاجة السكاني.

تأثير عنق الزجاجة في التجمعات السكانية الحقيقية مثال: الوضع مع الفهود - ممثلو عائلة السنوريات. اكتشف العلماء أن التركيب الجيني لجميع مجموعات الفهد الحديثة متشابه جدًا. وفي الوقت نفسه، فإن التباين الوراثي داخل كل مجموعة سكانية منخفض للغاية. يمكن تفسير هذه السمات للتركيب الوراثي لمجموعات الفهود إذا افترضنا أن هذا النوع قد مر مؤخرًا نسبيًا عبر عنق الزجاجة السكاني الضيق للغاية، وجميع الفهود الحديثة تنحدر من عدة أفراد (وفقًا للباحثين الأمريكيين، 7).

من الأمثلة الحديثة على تأثير عنق الزجاجة سكان السايغا. انخفض عدد ظباء السايغا بنسبة 95% من حوالي مليون في عام 1990 إلى أقل مما كان عليه في عام 2004، ويرجع ذلك أساسًا إلى الصيد الجائر من أجل الطب الصيني التقليدي ظباء السايجا 1990 2004

سنة تعداد البيسون الأمريكي إلى أفراد أفراد

التأثير المؤسس: تخترق الحيوانات والنباتات، كقاعدة عامة، مناطق جديدة لنوع ما في مجموعات صغيرة نسبيًا. قد تختلف ترددات الأليلات في مثل هذه المجموعات اختلافًا كبيرًا عن ترددات هذه الأليلات في المجموعات السكانية الأصلية. ويتبع الاستقرار في منطقة جديدة زيادة في عدد المستعمرين. تقوم المجموعات السكانية العديدة التي تنشأ بإعادة إنتاج البنية الجينية لمؤسسيها. عالم الحيوان الأمريكي إرنست ماير، أحد مؤسسي النظرية التركيبية للتطور، أطلق على هذه الظاهرة اسم التأثير المؤسس.

من الواضح أن المؤسسين كانوا عينات صغيرة جدًا من مجموعات الآباء، ويمكن أن تكون ترددات الأليلات في هذه العينات مختلفة تمامًا. إنه التأثير المؤسس الذي يفسر التنوع المذهل للحيوانات والنباتات المحيطية ووفرة الأنواع المستوطنة في الجزر. لقد لعب التأثير المؤسس أيضًا دورًا مهمًا في تطور المجموعات البشرية. يرجى ملاحظة أن الأليل B (وفقًا لنظام فصيلة الدم AB0) غائب تمامًا عند الهنود الأمريكيين والسكان الأصليين الأستراليين. كانت هذه القارات مأهولة بمجموعات صغيرة من الناس. ولأسباب عشوائية بحتة، ربما لم يكن هناك حامل واحد للأليل B بين مؤسسي هذه المجموعات. وبطبيعة الحال، هذا الأليل غائب في المجموعات المشتقة.

الانجراف الوراثي والساعة الجزيئية للتطور النتيجة النهائية للانجراف الوراثي هي الإزالة الكاملة لأليل واحد من مجموعة سكانية ودمج (تثبيت) أليل آخر فيها. كلما زاد ظهور أليل معين في مجتمع ما، زاد احتمال تثبيته بسبب الانجراف الوراثي. تظهر الحسابات أن احتمال تثبيت أليل محايد يساوي تكراره في السكان.

النمط: لا "تنتظر" التجمعات السكانية الكبيرة طويلا ظهور طفرة لأليل جديد، ولكنها تعمل على إصلاحه لفترة طويلة. "تنتظر" التجمعات السكانية الصغيرة فترة طويلة جدًا حتى تحدث الطفرة، ولكن بمجرد حدوثها، يمكن إصلاحها بسرعة. يؤدي هذا إلى نتيجة متناقضة للوهلة الأولى: احتمال تثبيت الأليلات المحايدة يعتمد فقط على تكرار حدوث الطفرات ولا يعتمد على حجم السكان.

النمط: كلما مر وقت أطول منذ انفصال نوعين عن نوع سلف مشترك، كلما كانت البدائل الطفرية الأكثر حيادية تميز هذه الأنواع. تعتمد طريقة "الساعة الجزيئية للتطور" على هذا المبدأ - تحديد الوقت الذي انقضى منذ اللحظة التي بدأ فيها أسلاف المجموعات المنهجية المختلفة في التطور بشكل مستقل عن بعضهم البعض.

اكتشف الباحثون الأمريكيون النموذجيون E. Zukurkendl و L. Polling لأول مرة أن عدد الاختلافات في تسلسل الأحماض الأمينية في الهيموجلوبين والسيتوكروم C في أنواع مختلفة من الثدييات أكبر، كلما تباعدت مساراتها التطورية مبكرًا.

الانجراف الوراثي كعامل من عوامل التطور

يمكننا اعتبار الانجراف الوراثي أحد العوامل في تطور السكان. بفضل الانجراف، يمكن أن تتغير ترددات الأليلات بشكل عشوائي في السكان المحليين حتى تصل إلى نقطة التوازن - فقدان أليل واحد وتثبيت آخر. في المجموعات السكانية المختلفة، "تنجرف" الجينات بشكل مستقل. لذلك، فإن نتائج الانجراف تختلف في مجموعات سكانية مختلفة - في بعض مجموعة واحدة من الأليلات ثابتة، في حالات أخرى - أخرى. وهكذا يؤدي الانجراف الوراثي، من ناحية، إلى انخفاض التنوع الجيني داخل السكان، ومن ناحية أخرى، إلى زيادة الاختلافات بين السكان، إلى تباعدهم في عدد من السمات. وهذا الاختلاف، بدوره، يمكن أن يكون بمثابة أساس للانتواع.

أثناء تطور السكان، يتفاعل الانجراف الوراثي مع عوامل تطورية أخرى، وفي المقام الأول مع الانتقاء الطبيعي. تعتمد نسبة مساهمات هذين العاملين على كل من شدة الاختيار وحجم السكان. عند كثافة الاختيار العالية وحجم السكان الكبير، يصبح تأثير العمليات العشوائية على ديناميات ترددات الجينات في السكان ضئيلًا. على العكس من ذلك، في التجمعات السكانية الصغيرة ذات الاختلافات الصغيرة في اللياقة بين الأنماط الجينية، يصبح الانجراف الوراثي أمرًا بالغ الأهمية. في مثل هذه الحالات، قد يصبح الأليل الأقل تكيفًا ثابتًا في المجموعة السكانية، في حين قد يتم فقدان الأليل الأكثر تكيفًا.

كما نعلم بالفعل، فإن النتيجة الأكثر شيوعًا للانحراف الوراثي هي استنفاد التنوع الجيني داخل المجموعات السكانية بسبب تثبيت بعض الأليلات وفقدان البعض الآخر. وعلى العكس من ذلك، تؤدي عملية الطفرة إلى إثراء التنوع الجيني بين السكان. يمكن أن ينشأ الأليل المفقود بسبب الانجراف مرارًا وتكرارًا بسبب الطفرة.

وبما أن الانجراف الوراثي هو عملية غير موجهة، بالتزامن مع انخفاض التنوع داخل السكان، فإنه يزيد من الاختلافات بين السكان المحليين. والهجرة تتعارض مع هذا. إذا تم تثبيت أليل في مجتمع واحد أ، وفي الآخر أ، فإن هجرة الأفراد بين هذه المجموعات السكانية تؤدي إلى إعادة ظهور التنوع الأليلي داخل كلا المجموعتين.

الموجات السكانية والانحراف الوراثي.نادراً ما تظل أحجام السكان ثابتة مع مرور الوقت. الارتفاع في الأرقام يتبعه تراجع. كان S. S. Chetverikov من أوائل الذين لفتوا الانتباه إلى التقلبات الدورية في عدد السكان الطبيعيين والموجات السكانية. أنها تلعب دورا هاما جدا في تطور السكان. الانجراف الوراثي له تأثير ضئيل على ترددات الأليلات في التجمعات السكانية الكبيرة. ومع ذلك، خلال فترات الانخفاض الحاد في الأعداد، يتزايد دورها بشكل كبير. وفي مثل هذه اللحظات يمكن أن يصبح عاملا حاسما في التطور. خلال فترة الركود، يمكن أن يتغير تواتر بعض الأليلات بشكل كبير وغير متوقع. قد يحدث فقدان بعض الأليلات واستنزاف حاد للتنوع الجيني للسكان. وبعد ذلك، عندما يبدأ حجم السكان في التزايد، سوف يقوم السكان، من جيل إلى جيل، بإعادة إنتاج البنية الجينية التي تم إنشاؤها في اللحظة التي مروا بها عبر عنق الزجاجة السكاني. ومن الأمثلة على ذلك الوضع مع الفهود - ممثلي عائلة القطط. اكتشف العلماء أن التركيب الجيني لجميع مجموعات الفهد الحديثة متشابه جدًا. وفي الوقت نفسه، فإن التباين الوراثي داخل كل مجموعة سكانية منخفض للغاية. يمكن تفسير هذه السمات للتركيب الوراثي لمجموعات الفهود إذا افترضنا أنه في الآونة الأخيرة نسبيًا (قبل بضع مئات من السنين) مرت هذه الأنواع عبر عنق الزجاجة السكاني الضيق للغاية، وجميع الفهود الحديثة تنحدر من نسل عدة (وفقًا للباحثين الأمريكيين، 7) الأفراد.

تأثير عنق الزجاجةيبدو أنه لعب دورًا مهمًا جدًا في تطور السكان البشريين. انتشر أسلاف الإنسان الحديث في جميع أنحاء العالم على مدى عشرات الآلاف من السنين. على طول الطريق، مات العديد من السكان تماما. وحتى أولئك الذين نجوا غالبًا ما وجدوا أنفسهم على وشك الانقراض. وانخفضت أعدادهم إلى مستوى حرج. أثناء المرور عبر عنق الزجاجة السكاني، تغيرت ترددات الأليلات بشكل مختلف في المجموعات السكانية المختلفة. فُقدت أليلات معينة تمامًا في بعض المجموعات السكانية وثبتت في مجموعات أخرى. بعد استعادة السكان، تم إعادة إنتاج بنيتهم الجينية المتغيرة من جيل إلى جيل. يبدو أن هذه العمليات هي التي حددت التوزيع الفسيفسائي لبعض الأليلات التي نلاحظها اليوم في المجموعات البشرية المحلية. أدناه هو توزيع الأليل فيحسب نظام فصيلة الدم أب0في الناس. قد تعكس الاختلافات الكبيرة بين المجموعات السكانية الحديثة عواقب الانجراف الوراثي الذي حدث في عصور ما قبل التاريخ عندما مرت مجموعات الأسلاف عبر عنق الزجاجة السكاني.

تأثير المؤسس.كقاعدة عامة، تخترق الحيوانات والنباتات مناطق جديدة للأنواع (الجزر والقارات الجديدة) في مجموعات صغيرة نسبيًا. قد تختلف ترددات أليلات معينة في مثل هذه المجموعات اختلافًا كبيرًا عن ترددات هذه الأليلات في المجموعات السكانية الأصلية. ويتبع الاستقرار في منطقة جديدة زيادة في عدد المستعمرين. تقوم المجموعات السكانية العديدة التي تنشأ بإعادة إنتاج البنية الجينية لمؤسسيها. وقد أطلق على هذه الظاهرة عالم الحيوان الأمريكي إرنست ماير، وهو أحد مؤسسي النظرية التركيبية للتطور تأثير المؤسس.

ومن الواضح أن التأثير المؤسس لعب دورًا رائدًا في تشكيل البنية الجينية للأنواع الحيوانية والنباتية التي تعيش في الجزر البركانية والمرجانية. تنحدر كل هذه الأنواع من مجموعات صغيرة جدًا من المؤسسين الذين كانوا محظوظين بما يكفي للوصول إلى الجزر. من الواضح أن هؤلاء المؤسسين يمثلون عينات صغيرة جدًا من مجموعات الآباء، ويمكن أن تكون ترددات الأليلات في هذه العينات مختلفة تمامًا. دعونا نتذكر مثالنا الافتراضي مع الثعالب، التي انجرفت على الجليد الطافي، وانتهى بها الأمر في جزر غير مأهولة. في كل مجموعة من المجموعات البناتية، اختلفت ترددات الأليلات بشكل حاد عن بعضها البعض وعن المجموعة الأصلية. إنه التأثير المؤسس الذي يفسر التنوع المذهل للحيوانات والنباتات المحيطية ووفرة الأنواع المستوطنة في الجزر. لقد لعب التأثير المؤسس أيضًا دورًا مهمًا في تطور المجموعات البشرية. لاحظ أن الأليل فيغائبة تمامًا بين الهنود الأمريكيين والسكان الأصليين الأستراليين. كانت هذه القارات مأهولة بمجموعات صغيرة من الناس. لأسباب عشوائية بحتة، من بين مؤسسي هذه المجموعات السكانية ربما لم يكن هناك حامل واحد للأليل في. وبطبيعة الحال، هذا الأليل غائب في المجموعات السكانية المشتقة.

الانجراف الوراثي والساعة الجزيئية للتطور.النتيجة النهائية للانحراف الوراثي هي الإزالة الكاملة لأليل واحد من المجتمع ودمج (تثبيت) أليل آخر فيه. كلما زاد ظهور أليل معين في مجتمع ما، زاد احتمال تثبيته بسبب الانجراف الوراثي. تظهر الحسابات أن احتمال تثبيت أليل محايد يساوي تكراره في السكان.

كل أليل نلاحظه في التجمعات السكانية نشأ ذات مرة نتيجة للطفرة. تحدث الطفرات بمتوسط تردد 10 -5 لكل جين لكل مشيج لكل جيل. لذلك، كلما كان عدد السكان أصغر، قل احتمال أن يكون فرد واحد على الأقل في هذه المجموعة في كل جيل حاملًا لطفرة جديدة. في مجتمع مكون من 100000 فرد، في كل جيل جديد سيكون هناك أليل متحول جديد مع احتمال قريب من واحد، ولكن تكراره في المجتمع (1 في 200000 أليل) وبالتالي، فإن احتمال تثبيته سيكون منخفضًا جدًا . إن احتمال حدوث نفس الطفرة في فرد واحد على الأقل في مجموعة مكونة من 10 أفراد في نفس الجيل يكون ضئيلًا، ولكن إذا حدثت مثل هذه الطفرة في هذه المجموعة، فإن تكرار الأليل الطافر (1 في 20 أليل) وستكون فرص تثبيته عالية نسبيًا.

التجمعات السكانية الكبيرة لا "تنتظر" طويلا حتى تحدث طفرة لأليل جديد، ولكنها تعمل على إصلاحه لفترة طويلة، والتجمعات السكانية الصغيرة "تنتظر" لفترة طويلة جدا حتى تظهر الطفرة، ولكن بعد ظهورها، فإنها يمكن إصلاحها بسرعة. وهذا يؤدي إلى نتيجة تبدو متناقضة: يعتمد احتمال تثبيت الأليلات المحايدة فقط على تكرار حدوث الطفرات ولا يعتمد على حجم السكان.

وبما أن ترددات الطفرات المحايدة هي نفسها تقريبًا في الأنواع المختلفة، فيجب أن يكون معدل تثبيت هذه الطفرات هو نفسه تقريبًا. ويترتب على ذلك أن عدد الطفرات المتراكمة في نفس الجين يجب أن يتناسب مع وقت التطور المستقل لهذه الأنواع. بمعنى آخر، كلما مر وقت أطول منذ فصل نوعين عن نوع متقدم مشترك، كلما كانت البدائل الطفرية الأكثر حيادية تميز هذه الأنواع. وبناء على هذا المبدأ طريقة "الساعة الجزيئية للتطور" - تحديد الوقت الذي انقضى منذ اللحظة التي بدأ فيها أسلاف المجموعات المنهجية المختلفة في التطور بشكل مستقل عن بعضهم البعض.

اكتشف الباحثون الأمريكيون E. Zukurkendl وL. Polling لأول مرة أن عدد الاختلافات في تسلسل الأحماض الأمينية في الهيموجلوبين والسيتوكروم معفي أنواع مختلفة من الثدييات، كلما تباعدت مساراتها التطورية في وقت مبكر، كلما زاد عددها. تم تأكيد هذا النمط لاحقًا باستخدام مواد تجريبية واسعة النطاق، بما في ذلك العشرات من الجينات المختلفة ومئات الأنواع من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة. اتضح أن الساعة الجزيئية تعمل، على النحو التالي من نظرية الانجراف الوراثي، بسرعة ثابتة. تتم معايرة الساعة الجزيئية على أساس كل جين على حدة، نظرًا لأن الجينات المختلفة قد تختلف في تكرار حدوث الطفرات المحايدة. وللقيام بذلك، قمنا بتقدير عدد البدائل المتراكمة في جين معين في ممثلي الأصناف التي تم تحديد زمن انحرافها بشكل موثوق بناءً على بيانات الحفريات. بمجرد معايرة الساعات الجزيئية، يمكن استخدامها لقياس أوقات الاختلاف بين الأصناف المختلفة، حتى عندما لم يتم تحديد سلفها المشترك بعد في السجل الأحفوري.

التطور هو عملية التطور التاريخي للعالم العضوي. يحدث التطور تحت تأثير العوامل الدافعة، وأهمها الانتقاء الطبيعي.

في عملية التطور يحدث (نتائج التطور):

التغيير وتعقيد الكائنات الحية.
ظهور أنواع جديدة(زيادة عدد [تنوع] الأنواع).
تكيف الكائنات الحيةللظروف البيئية (الظروف المعيشية)، على سبيل المثال:

مقاومة الآفات للمبيدات الحشرية،
مقاومة النباتات الصحراوية للجفاف
قدرة النباتات على التكيف مع التلقيح بواسطة الحشرات ،
تحذير (مشرق) من التلوين في الحيوانات السامة ،
التقليد (تقليد حيوان غير خطير بحيوان خطير)،
التلوين والشكل الواقي (الاختفاء على الخلفية).

كل اللياقة نسبية، أي. يكيف الجسم مع حالة واحدة محددة فقط. عندما تتغير الظروف، يمكن أن تصبح اللياقة البدنية عديمة الفائدة أو حتى ضارة (الفراش الداكن على البتولا النظيف بيئيا).

السكان – وحدة التطور

السكان عبارة عن مجموعة من الأفراد من نفس النوع الذين يعيشون لفترة طويلة في جزء معين من النطاق (الهيكلية الأولية وحدة من النوع).

ضمن عدد السكان معبر حر، التهجين بين السكان محدود (العزلة).

تختلف المجموعات من نفس النوع قليلاً عن بعضها البعض لأن الانتقاء الطبيعي يكيف كل مجموعة مع الظروف المحددة لمداها (السكان - وحدة التطور).

التطور الجزئي والتطور الكبير

التطور الجزئي- هذه هي التغييرات التي تحدث بين السكان تحت تأثير القوى الدافعة للتطور. مما يؤدي في النهاية إلى ظهور نوع جديد.

التطور الكلي- هذه هي عملية تكوين وحدات نظامية كبيرة، وأصناف فوق نوعية - أجناس وعائلات وما فوق.

مزيد من المعلومات: الصراع من أجل الوجود والانتقاء الطبيعي، الأنواع، معايير الأنواع، السكان - التباعد - العزلة - الأنواع، الاتجاهات الرئيسية للتطور، الأدلة التشريحية المقارنة للتطور
مهمات الجزء الثاني: نظرية التطور، السكان، اللياقة البدنية

الاختبارات والواجبات

إنشاء تطابق بين سمات النظام البيولوجي والنظام الذي تتميز به هذه السمات: 1) السكان، 2) الأنواع. اكتب الرقمين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) الوحدة الأولية للتطور وفقًا لـ STE
ب) لا يجوز للممثلين أن يجتمعوا أبدًا بسبب العزلة
ج) احتمال التهجين بين أفراد المجموعة هو أقصى احتمال
د) الانقسام إلى مجموعات أصغر منفصلة
د) يمكن أن تغطي منطقة التوزيع عدة قارات

اختر الخيار الصحيح. والنتيجة هي ظهور تكيف الأنواع مع بيئتها
1) ظهور تغييرات التعديل
2) تفاعل العوامل التطورية
3) تعقيدات تنظيمهم
4) التقدم البيولوجي

إنشاء تطابق بين خاصية التطور وخصائصه: 1) العامل، 2) النتيجة
أ) الانتقاء الطبيعي
ب) قدرة الكائنات الحية على التكيف مع البيئة
ب) تكوين أنواع جديدة
د) التباين التوافقي
د) الحفاظ على الأنواع في ظروف مستقرة
ه) النضال من أجل الوجود

اختر الخيار الصحيح. نتيجة التطور الكبير للنبات هو ظهور كائنات جديدة
1) أنواع
2) الإدارات
3) السكان
4) الأصناف

اختر الخيار الصحيح. تعتبر الوحدة التطورية الأولية
1) عرض
2) الجينوم
3) السكان
4) النمط الجيني

اختر الخيار الصحيح. التطور الكلي هو تغيير تاريخي
1) التكاثر الحيوي
2) السكان
3) الأصناف فوق النوعية
4) أنواع

إنشاء توافق بين خصائص العملية التطورية ومستوى التطور الذي تحدث فيه: 1) التطور الجزئي، 2) التطور الكلي. اكتب الرقمين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) تتشكل أنواع جديدة
ب) تتشكل الأصناف فوق النوعية
ج) يتغير تجمع الجينات للسكان
د) يتم تحقيق التقدم من خلال التكيفات الذاتية
د) يتم تحقيق التقدم من خلال الروائح أو الانحطاط

اقرأ النص. اختر ثلاث عبارات صحيحة. اكتب الأرقام التي يشار إليها تحتها.
(1) تتكون العملية التطورية من التطور الكبير والتطور الجزئي. (2) يحدث التطور الجزئي على مستوى الأنواع السكانية. (3) العامل الموجه للتطور هو الصراع من أجل الوجود. (4) الوحدة الأساسية للتطور هي الطبقة. (5) الأشكال الرئيسية للانتقاء الطبيعي هي القيادة، والاستقرار، والكسر.

اختر الخيار الصحيح. لا يمكن اعتباره نتيجة لتطور الكائنات الحية
1) قدرة الكائنات الحية على التكيف مع بيئتها
2) تنوع العالم العضوي
3) التقلب الوراثي
4) تكوين أنواع جديدة

اختر الخيار الصحيح. وتشمل نتائج التطور
1) تقلب الكائنات الحية
2) الوراثة
3) القدرة على التكيف مع الظروف البيئية
4) الانتقاء الطبيعي للتغيرات الوراثية

اختر الخيار الصحيح. الترتيب المتدرج لأنظمة جذر الأشجار في الغابة هو جهاز تم تشكيله تحت تأثير
1) التمثيل الغذائي
2) تداول المواد
3) القوى الدافعة للتطور
4) التنظيم الذاتي

حدد ثلاثة أحكام من نظرية التطور الاصطناعية.
1) وحدة التطور – السكان
2) وحدة التطور – الأنواع
3) عوامل التطور - التباين الطفري، الانجراف الوراثي، الموجات السكانية
4) عوامل التطور - الوراثة والتقلب والصراع من أجل الوجود
5) أشكال الانتقاء الطبيعي – القيادة والجنسية
6) أشكال الانتقاء الطبيعي – القيادة، الاستقرار، التخريب

اقرأ النص. اختر ثلاث جمل تصف أمثلة على التقليد في الطبيعة. اكتب الأرقام التي يشار إليها تحتها.
(1) تمتزج إناث الطيور التي تعشش على الأرض عمليًا مع الخلفية العامة للمنطقة. (2) بيض وفراخ هذه الأنواع من الطيور غير مرئية أيضًا. (3) العديد من الثعابين غير السامة تشبه إلى حد كبير الثعابين السامة. (4) يكتسب عدد من الحشرات اللاذعة أو الحشرات ذات الغدد السامة ألوانًا زاهية لا تشجع أي شخص على تجربتها. (5) النحل ومقلدوه، الذباب الحوام، لا يجذب الطيور الحشرية. (6) لدى بعض الفراشات نمط على أجنحتها يشبه عيون المفترس.

اقرأ النص. اختر ثلاث جمل تصف أمثلة على التلوين الوقائي في الطبيعة. اكتب الأرقام التي يشار إليها تحتها.
(1) تمتزج إناث الطيور التي تعشش على الأرض عمليًا مع الخلفية العامة للمنطقة، كما أن بيضها وفراخها غير مرئية أيضًا. (2) كما أن التشابه مع الأشياء الموجودة في البيئة يسمح للعديد من الحيوانات بتجنب الاصطدام بالحيوانات المفترسة. (3) يكتسب عدد من الحشرات اللاذعة أو الحشرات ذات الغدد السامة ألوانًا زاهية لا تشجع أي شخص على تجربتها. (4) في مناطق أقصى الشمال، يكون اللون الأبيض شائعًا جدًا بين الحيوانات. (5) لدى بعض الفراشات نمط على أجنحتها يشبه عيون المفترس. (6) في بعض الحيوانات، يقلد اللون المرقط تناوب الضوء والظل في الطبيعة المحيطة ويجعلهما أقل وضوحًا في الغابة الكثيفة.

انظر إلى صورة فراشة عثة البتولا وحدد (أ) نوع التكيف، (ب) شكل الانتقاء الطبيعي، (ج) اتجاه التطور الذي أدى إلى تكوين الشكلين من الفراشات. اكتب ثلاثة أرقام (أرقام المصطلحات من القائمة المقترحة) بالترتيب الصحيح.
1) التكيف الذاتي
2) التقليد
3) التقارب
4) القيادة
5) الروائح
6) تمويه
7) الاستقرار

تأمل الرسم الذي يصور الطرف الأمامي لثدييات مختلفة وحدد (أ) اتجاه التطور، (ب) آلية التحول التطوري، (ج) شكل الانتقاء الطبيعي الذي أدى إلى تكوين مثل هذه الأعضاء. لكل حرف، حدد المصطلح المقابل من القائمة المتوفرة.
1) الروائح
2) الاستقرار
3) التنكس العام
4) الاختلاف
5) القيادة
6) التكيف الذاتي
7) الانحدار المورفولوجي
8) التقارب

انظر إلى صورة فرس البحر وحدد (أ) نوع التكيف، (ب) شكل الانتقاء الطبيعي، و (ج) مسار التطور الذي أدى إلى تكوين مثل هذا التكيف في هذا الحيوان. لكل حرف، حدد المصطلح المقابل من القائمة المتوفرة.
1) تمزق
2) تمويه
3) التكيف الذاتي
4) تقطيع التلوين
5) التوازي
6) التقليد
7) القيادة

انظر إلى صورة الطائر الطنان وآكل النمل وحدد (أ) نوع التكيف، (ب) شكل الانتقاء الطبيعي، و (ج) مسار التطور الذي أدى إلى تكوين مثل هذا التكيف. لكل حرف، حدد المصطلح المقابل من القائمة المتوفرة.
1) القيادة
2) المزعجة
3) الانحطاط
4) التكيف الذاتي
5) الاختلاف
6) التخصص
7) إزدواج الشكل الجنسي

اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. ما هي العمليات التي تحدث على مستوى السكان؟
1) الجينات
2) الاختلاف
3) التطور الجنيني
4) الروائح
5) العبور الحر

كاشف الإعلانات

الانجراف الوراثي كعامل من عوامل التطور

وبما أن الانجراف الوراثي هو عملية غير موجهة، بالتزامن مع انخفاض التنوع داخل السكان، فإنه يزيد من الاختلافات بين السكان المحليين. والهجرة تتعارض مع هذا. إذا تم تثبيت الأليل A في مجموعة سكانية واحدة، والأليل A في مجموعة أخرى، فإن هجرة الأفراد بين هذه المجموعات تؤدي إلى حقيقة أن التنوع الأليلي ينشأ مرة أخرى داخل كلا المجموعتين.

الموجات السكانية والانحراف الوراثي.نادراً ما تظل أحجام السكان ثابتة مع مرور الوقت. الارتفاع في الأرقام يتبعه تراجع. كان S. S. Chetverikov من أوائل الذين لفتوا الانتباه إلى التقلبات الدورية في عدد السكان الطبيعيين والموجات السكانية. أنها تلعب دورا هاما جدا في تطور السكان. الانجراف الوراثي له تأثير ضئيل على ترددات الأليلات في التجمعات السكانية الكبيرة. ومع ذلك، خلال فترات الانخفاض الحاد في الأعداد، يتزايد دورها بشكل كبير. وفي مثل هذه اللحظات يمكن أن يصبح عاملا حاسما في التطور. خلال فترة الركود، يمكن أن يتغير تواتر بعض الأليلات بشكل كبير وغير متوقع. قد يحدث فقدان بعض الأليلات واستنزاف حاد للتنوع الجيني للسكان. وبعد ذلك، عندما يبدأ حجم السكان في الزيادة، سوف يقوم السكان، من جيل إلى جيل، بإعادة إنتاج البنية الجينية التي تم إنشاؤها في اللحظة التي مروا بها عبر عنق الزجاجة السكاني. ومن الأمثلة على ذلك الوضع مع الفهود - ممثلي عائلة القطط. اكتشف العلماء أن التركيب الجيني لجميع مجموعات الفهد الحديثة متشابه جدًا. وفي الوقت نفسه، فإن التباين الوراثي داخل كل مجموعة سكانية منخفض للغاية. يمكن تفسير هذه السمات للتركيب الوراثي لمجموعات الفهود إذا افترضنا أنه في الآونة الأخيرة نسبيًا (قبل بضع مئات من السنين) مرت هذه الأنواع عبر عنق الزجاجة السكاني الضيق للغاية، وجميع الفهود الحديثة تنحدر من نسل عدة (وفقًا للباحثين الأمريكيين، 7) الأفراد.

يبدو أن تأثير عنق الزجاجة قد لعب دورًا مهمًا للغاية في تطور المجموعات البشرية. انتشر أسلاف الإنسان الحديث في جميع أنحاء العالم على مدى عشرات الآلاف من السنين. على طول الطريق، مات العديد من السكان تماما. وحتى أولئك الذين نجوا غالبًا ما وجدوا أنفسهم على وشك الانقراض. وانخفضت أعدادهم إلى مستوى حرج. أثناء المرور عبر عنق الزجاجة السكاني، تغيرت ترددات الأليلات بشكل مختلف في المجموعات السكانية المختلفة. فُقدت أليلات معينة تمامًا في بعض المجموعات السكانية وثبتت في مجموعات أخرى. بعد استعادة السكان، تم إعادة إنتاج بنيتهم الجينية المتغيرة من جيل إلى جيل. يبدو أن هذه العمليات هي التي حددت التوزيع الفسيفسائي لبعض الأليلات التي نلاحظها اليوم في المجموعات البشرية المحلية. فيما يلي توزيع الأليل B وفقًا لنظام فصيلة الدم AB0 لدى البشر. قد تعكس الاختلافات الكبيرة بين المجموعات السكانية الحديثة عواقب الانجراف الوراثي الذي حدث في عصور ما قبل التاريخ عندما مرت مجموعات الأسلاف عبر عنق الزجاجة السكاني.

تأثير المؤسس.كقاعدة عامة، تخترق الحيوانات والنباتات مناطق جديدة للأنواع (الجزر والقارات الجديدة) في مجموعات صغيرة نسبيًا. قد تختلف ترددات أليلات معينة في مثل هذه المجموعات اختلافًا كبيرًا عن ترددات هذه الأليلات في المجموعات السكانية الأصلية. ويتبع الاستقرار في منطقة جديدة زيادة في عدد المستعمرين. تقوم المجموعات السكانية العديدة التي تنشأ بإعادة إنتاج البنية الجينية لمؤسسيها. عالم الحيوان الأمريكي إرنست ماير، أحد مؤسسي النظرية التركيبية للتطور، أطلق على هذه الظاهرة اسم التأثير المؤسس.

ومن الواضح أن التأثير المؤسس لعب دورًا رائدًا في تشكيل البنية الجينية للأنواع الحيوانية والنباتية التي تعيش في الجزر البركانية والمرجانية. تنحدر كل هذه الأنواع من مجموعات صغيرة جدًا من المؤسسين الذين كانوا محظوظين بما يكفي للوصول إلى الجزر. من الواضح أن هؤلاء المؤسسين يمثلون عينات صغيرة جدًا من مجموعات الآباء، ويمكن أن تكون ترددات الأليلات في هذه العينات مختلفة تمامًا. دعونا نتذكر مثالنا الافتراضي مع الثعالب، التي انجرفت على الجليد الطافي، وانتهى بها الأمر في جزر غير مأهولة. في كل مجموعة من المجموعات البناتية، اختلفت ترددات الأليلات بشكل حاد عن بعضها البعض وعن المجموعة الأصلية. إنه التأثير المؤسس الذي يفسر التنوع المذهل للحيوانات والنباتات المحيطية ووفرة الأنواع المستوطنة في الجزر. لقد لعب التأثير المؤسس أيضًا دورًا مهمًا في تطور المجموعات البشرية. يرجى ملاحظة أن الأليل B غائب تمامًا عند الهنود الأمريكيين والسكان الأصليين الأستراليين. كانت هذه القارات مأهولة بمجموعات صغيرة من الناس. ولأسباب عشوائية بحتة، ربما لم يكن هناك حامل واحد للأليل B بين مؤسسي هذه المجموعات. وبطبيعة الحال، هذا الأليل غائب في المجموعات المشتقة.

الانجراف الوراثي والساعة الجزيئية للتطور.النتيجة النهائية للانحراف الوراثي هي الإزالة الكاملة لأليل واحد من المجتمع ودمج (تثبيت) أليل آخر فيه. كلما زاد ظهور أليل معين في مجتمع ما، زاد احتمال تثبيته بسبب الانجراف الوراثي. تظهر الحسابات أن احتمال تثبيت أليل محايد يساوي تكراره في السكان.

كل أليل نلاحظه في التجمعات السكانية نشأ ذات مرة نتيجة للطفرة. تحدث الطفرات بمعدل متوسط 10-5 لكل جين لكل مشيج لكل جيل. لذلك، كلما كان عدد السكان أصغر، قل احتمال أن يكون فرد واحد على الأقل في هذه المجموعة في كل جيل حاملًا لطفرة جديدة. في مجتمع مكون من 100000 فرد، في كل جيل جديد سيكون هناك أليل متحول جديد مع احتمال قريب من واحد، ولكن تكراره في المجتمع (1 في 200000 أليل) وبالتالي، فإن احتمال تثبيته سيكون منخفضًا جدًا . إن احتمال حدوث نفس الطفرة في فرد واحد على الأقل في مجموعة مكونة من 10 أفراد في نفس الجيل يكون ضئيلًا، ولكن إذا حدثت مثل هذه الطفرة في هذه المجموعة، فإن تكرار الأليل الطافر (1 في 20 أليل) وستكون فرص تثبيته عالية نسبيًا.

التجمعات السكانية الكبيرة لا "تنتظر" طويلا حتى تحدث طفرة لأليل جديد، ولكنها تعمل على إصلاحه لفترة طويلة، والتجمعات السكانية الصغيرة "تنتظر" لفترة طويلة جدا حتى تظهر الطفرة، ولكن بعد ظهورها، فإنها يمكن إصلاحها بسرعة. يؤدي هذا إلى نتيجة متناقضة للوهلة الأولى: احتمال تثبيت الأليلات المحايدة يعتمد فقط على تكرار حدوث الطفرات ولا يعتمد على حجم السكان.

تعتمد طريقة "الساعة الجزيئية للتطور" على هذا المبدأ - تحديد الوقت الذي انقضى منذ اللحظة التي بدأ فيها أسلاف المجموعات المنهجية المختلفة في التطور بشكل مستقل عن بعضهم البعض.

كان الباحثون الأمريكيون E. Zukurkendl و L. Polling أول من اكتشف أنه كلما تباعدت مساراتهم التطورية مبكرًا، زاد عدد الاختلافات في تسلسل الأحماض الأمينية في الهيموجلوبين والسيتوكروم ج في أنواع مختلفة من الثدييات. تم تأكيد هذا النمط لاحقًا باستخدام مواد تجريبية واسعة النطاق، بما في ذلك العشرات من الجينات المختلفة ومئات الأنواع من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة. اتضح أن الساعة الجزيئية تعمل، على النحو التالي من نظرية الانجراف الوراثي، بسرعة ثابتة. تتم معايرة الساعة الجزيئية على أساس كل جين على حدة، نظرًا لأن الجينات المختلفة قد تختلف في تكرار حدوث الطفرات المحايدة. وللقيام بذلك، قمنا بتقدير عدد البدائل المتراكمة في جين معين في ممثلي الأصناف التي تم تحديد زمن انحرافها بشكل موثوق بناءً على بيانات الحفريات. بمجرد معايرة الساعات الجزيئية، يمكن استخدامها لقياس أوقات الاختلاف بين الأصناف المختلفة، حتى عندما لم يتم تحديد سلفها المشترك بعد في السجل الأحفوري.

ما هو الانجراف الوراثي؟ باختصار

الانجراف الوراثي هو أحد القوى الدافعة للتطور.

إنها عملية تظهر أو تختفي خلالها سمات معينة بشكل عشوائي في مجتمع ما بسبب الكائنات الحية التي تمتلك تلك السمات تنتج أكبر عدد من النسل أو لا تتكاثر على الإطلاق.

يمكن أن يؤدي الانجراف الوراثي إلى تقليل التنوع الجيني داخل المجموعات السكانية الصغيرة. على سبيل المثال، إذا كان هناك فردان فقط من مجموعة مكونة من عشرة حيوانات يحملان متغيرًا جينيًا معينًا ولم ينتجا ذرية، فإن هذا المتغير سوف يختفي من المجتمع.

هناك نوع خاص من الانجراف الوراثي هو "التأثير المؤسس"، والذي يحدث عندما ينعزل عدد صغير من الأفراد عن المجموعة السكانية الرئيسية. على سبيل المثال، في نهاية القرن الثامن عشر، بعد إعصار في جزيرة بينجيلاب في ميكرونيزيا، بقي 20 شخصًا فقط على قيد الحياة، وكان مصير الأجيال القادمة يعتمد عليهم. اليوم، يعاني 5-10 بالمائة من سكان الجزيرة من عمى الألوان، وهو أمر نادر للغاية في أي مكان آخر. ويبدو أن أحد الناجين من الإعصار كان حاملاً للجين المتنحي لهذا المرض.

الانجراف الجيني، الانجراف الوراثي (من الهولندية drijven - القيادة والسباحة)، والتقلبات العشوائية في تواتر أليلات الجينات في عدد من أجيال السكان بعدد محدود. تم تأسيس الانجراف الوراثي في عام 1931 بشكل متزامن ومستقل من قبل س. رايت، الذي اقترح هذا المصطلح، ومن قبل علماء الوراثة الروس د. د. روماشوف ون. ب. دوبينين، الذين أطلقوا على مثل هذه التقلبات اسم "العمليات الجينية التلقائية". سبب الانجراف الوراثي هو الطبيعة الاحتمالية لعملية الإخصاب على خلفية عدد محدود من الأحفاد. يتناسب حجم تقلبات تردد الأليل في كل جيل عكسيا مع عدد الأفراد في السكان ويتناسب طرديا مع ناتج ترددات أليل الجين. يجب أن تؤدي مثل هذه المعلمات من الانجراف الوراثي نظريًا إلى الحفاظ في مجموعة الجينات على واحد فقط من أليلين أو أكثر من أليلات الجين، وأي منها سيتم الحفاظ عليه هو حدث احتمالي. الانجراف الوراثي، كقاعدة عامة، يقلل من مستوى التباين الوراثي وفي التجمعات السكانية الصغيرة يؤدي إلى تماثل الزيجوت لدى جميع الأفراد في أليل واحد؛ وتكون سرعة هذه العملية أكبر، كلما قل عدد الأفراد في السكان. تم تأكيد تأثير الانجراف الوراثي، المصمم على الكمبيوتر، تجريبيًا وفي ظل الظروف الطبيعية في العديد من أنواع الكائنات الحية، بما في ذلك البشر. على سبيل المثال، في أصغر عدد من سكان جرينلاند إسكيمو (حوالي 400 شخص)، فإن الغالبية المطلقة من الممثلين لديهم فصيلة الدم 0 (I)، أي أنهم متماثلون في أليل I0، الذي "يزيح" الأليلات الأخرى تقريبًا. في مجموعتين بأعداد أكبر بكثير، يتم تمثيل جميع أليلات الجين (I0 وIA وIB) وجميع فصائل الدم في نظام ABO بتكرار كبير. غالبًا ما يؤدي الانجراف الوراثي في التجمعات السكانية الصغيرة بشكل دائم إلى انقراضها، وهذا هو السبب وراء وجود الديمات على المدى القصير نسبيًا. ونتيجة لانخفاض احتياطي التباين، يجد هؤلاء السكان أنفسهم في وضع غير موات عندما تتغير الظروف البيئية. ويرجع ذلك ليس فقط إلى انخفاض مستوى التباين الوراثي، ولكن أيضًا إلى وجود أليلات غير مواتية تنشأ باستمرار نتيجة للطفرات. يمكن تعويض الانخفاض في تباين المجموعات الفردية بسبب الانجراف الوراثي جزئيًا على مستوى النوع ككل. نظرًا لأن الأليلات المختلفة ثابتة في مجموعات سكانية مختلفة، فإن المجمع الجيني للأنواع يظل متنوعًا حتى عند مستوى منخفض من تغاير الزيجوت في كل مجموعة. بالإضافة إلى ذلك، في التجمعات السكانية الصغيرة، يمكن إصلاح الأليلات ذات القيمة التكيفية المنخفضة، والتي، مع ذلك، عندما تتغير البيئة، ستحدد القدرة على التكيف مع ظروف الوجود الجديدة وتضمن الحفاظ على الأنواع. بشكل عام، يعد الانجراف الوراثي عاملاً تطوريًا أوليًا يسبب تغييرات طويلة المدى وموجهة في مجموعة الجينات، على الرغم من أنه في حد ذاته ليس له طبيعة تكيفية.

تحدث أيضًا تغييرات عشوائية في ترددات الأليلات أثناء الانخفاض الحاد لمرة واحدة في حجم السكان (نتيجة لأحداث كارثية أو هجرة جزء من السكان). وهذا ليس انحرافًا جينيًا ويشار إليه باسم تأثير عنق الزجاجة أو تأثير المؤسس. وفي البشر، تكمن هذه التأثيرات وراء زيادة حدوث بعض الأمراض الوراثية لدى بعض السكان والمجموعات العرقية.

دعاية

مضاءة: كايدانوف إل.ز. علم الوراثة السكانية. م، 1996.

في إس ميخيف.

الانجراف الجيني —هذا هو التغيير في تواتر الجينات والأنماط الجينية للسكان والذي يحدث نتيجة لعمل عوامل عشوائية. تحدث هذه الظواهر بشكل مستقل عن بعضها البعض. وقد اكتشف هذه الظواهر العالم الإنجليزي فيشر والأمريكي رايت. قدم علماء الوراثة المحليون دوبينين وروماشوف هذا المفهوم عملية وراثية تلقائية.هذه هي العملية التي تحدث نتيجة لذلك الانحراف الجينيقد يتقلب تواتر الأليل، أو قد يصبح الأليل ثابتًا في مجتمع ما أو يختفي من مجموعة الجينات الخاصة بالسكان.

تمت دراسة هذه الظاهرة بشيء من التفصيل بواسطة رايت. أظهر ذلك يعتمد الانجراف الوراثي بشكل وثيق على 4 عوامل:

1. حجم السكان

2. ضغط الطفرة

3. تدفق الجينات

القيمة الانتقائية لأليل معين

كلما زاد عدد السكان، قل الانجراف الوراثي. في التجمعات السكانية الكبيرة يكون الاختيار فعالا.

كلما ارتفع ضغط الطفرة، كلما زادت تواتر الطفرات، وكان الانجراف الوراثي أقل فعالية.

تدفق الجينات هو تبادل الجينات بين السكان المتجاورين. كلما زاد تدفق الجينات، كلما زاد تبادل المهاجرين، كلما قل الانجراف الوراثي الفعال.

كلما ارتفعت القيمة الانتقائية للأليل، قل الانجراف الوراثي الفعال.

تتجلى فعالية الانجراف الوراثي كعامل للتطور بشكل أكثر وضوحًا عندما يتكون السكان من مواقع صغيرة معزولة؛ بين هذه المستعمرات يكون هناك تبادل قليل جدًا للمهاجرين.

عندما يكون عدد السكان كبيرًا، فإن عدد السكان بشكل دوري يقلل بشكل حاد من عددهم ويموتون. يتشكل عدد كبير من الأفراد والسكان الناشئين حديثًا بسبب قلة عدد الأفراد الباقين على قيد الحياة، أي. تأثير عنق الزجاجة (مظهر باعتباره "مبدأ المؤسس"). (ملتر).

على سبيل المثال، يوجد في بعض المناطق عدد كبير من الأمهات المتنوعات وراثيًا. أصبح العديد من أفرادها معزولين عن طريق الخطأ عن الأمهات. تلك الحيوانات المعزولة لا تمثلها عينة تمثيلية، أي. ليسوا حاملين لجميع الجينات التي تمتلكها الأمهات. إن المجموعة الجينية لهؤلاء الأفراد (الأفراد الجدد)، المعزولين، عشوائية وفقيرة.

إذا كانت الظروف في منطقة معزولة مواتية، فسيحدث زواج الأقارب بين الأفراد وسيحدث متماثلو الزيجوت لصفات معينة. ستكون مجموعة البنات المتكونة حديثًا مختلفة عن مجموعة الأمهات الأصلية. وسيتم تحديد مجموعتها الجينية وراثيا، وخاصة في الأفراد الذين أسسوا هذه المجموعة السكانية.

إن الانحراف الوراثي، كعامل من عوامل التطور، له أهمية كبيرة في المراحل المختلفة لنشوء السكان، عندما لا يكون حجم السكان كبيرًا.

مثال على الانجراف الوراثي.من بين رواد الأعمال الأمريكيين غالبًا ما يكون هناك أشخاص لديهم متلازمة مورفان.يمكن التعرف عليهم بسهولة من خلال مظهرهم (طويل القامة، قطع، جذع قصير، قوي جسديا). ملامح الجسم هي نتيجة الانجراف الوراثي. وكان لدى ركاب السفينة القادمين إلى أمريكا واحدة، وقد حدث انتشار هذه الصفات بفضل أشخاص من قبيلة الإسكيمو القطبية (الشمالية) في شمال جرينلاند. تم عزل 270 شخصًا منذ أجيال. ونتيجة لذلك، حدثت تغيرات في تواتر الأليلات التي تحدد فصيلة الدم.

الانجراف الوراثي كمثال

يمكن إثبات آلية الانجراف الوراثي بمثال صغير. دعونا نتخيل مستعمرة كبيرة جدًا من البكتيريا معزولة في قطرة من المحلول. البكتيريا متطابقة وراثيا باستثناء جين واحد مع أليلين أو ب. أليل أموجود في نصف البكتيريا، الأليل ب- من جهة اخرى. ولذلك، تردد أليل أو بيساوي 1/2. أو ب- أليلات محايدة، ولا تؤثر على بقاء البكتيريا أو تكاثرها. وبالتالي، فإن جميع البكتيريا الموجودة في المستعمرة لديها نفس الفرصة للبقاء على قيد الحياة والتكاثر.

ثم نقوم بتقليل حجم القطرة بحيث يكون هناك ما يكفي من الغذاء لأربعة بكتيريا فقط. كل الآخرين يموتون دون التكاثر. من بين الناجين الأربعة، هناك 16 مجموعة أليلية محتملة أو ب:

(أ-أ-أ)، (ب-أ-أ-أ)، (أ-ب-أ-أ)، (ب-ب-أ-أ)،
(أ-أ-ب-أ)، (ب-أ-ب-أ)، (أ-ب-ب-أ)، (ب-ب-ب-أ)،
(أ-أ-أ-ب)، (ب-أ-أ-ب)، (أ-ب-أ-ب)، (ب-ب-أ-ب)،
(أ-أ-ب-ب)، (ب-أ-ب-ب)، (أ-ب-ب)، (ب-ب-ب).

احتمال كل مجموعة

حيث 1/2 (احتمال الأليل أأو بلكل بكتيريا على قيد الحياة) يتم مضاعفة 4 مرات (الحجم الإجمالي للسكان الناتج من البكتيريا الباقية على قيد الحياة)

إذا قمت بتجميع الخيارات حسب عدد الأليلات، فستحصل على الجدول التالي:

كما يتبين من الجدول، في ستة خيارات من أصل 16 سيكون هناك نفس العدد من الأليلات في المستعمرة أو ب. احتمال مثل هذا الحدث هو 6/16. احتمال جميع الخيارات الأخرى، حيث عدد الأليلات أو ببشكل غير متساو أعلى قليلا ويبلغ 10/16.

يحدث الانجراف الوراثي عندما تتغير ترددات الأليلات في مجتمع ما بسبب أحداث عشوائية. في هذا المثال، تم تخفيض عدد البكتيريا إلى 4 ناجين (تأثير عنق الزجاجة). في البداية كان للمستعمرة نفس ترددات الأليلات أو ب، لكن احتمالات تغير الترددات (ستخضع المستعمرة للانحراف الوراثي) أعلى من احتمالات بقاء ترددات الأليلات الأصلية كما هي. هناك أيضًا احتمال كبير (2/16) أنه نتيجة للانحراف الوراثي، سيتم فقدان أليل واحد تمامًا.

دليل تجريبي من قبل S. رايت

أثبت S. Wright بشكل تجريبي أنه في المجموعات السكانية الصغيرة يتغير تواتر الأليل الطافر بسرعة وبشكل عشوائي. كانت تجربته بسيطة: في أنابيب اختبار مع الطعام، وضع إناثين وذكرين من ذباب ذبابة الفاكهة، المتغاير الزيجوت للجين A (يمكن كتابة النمط الجيني Aa). في هذه المجموعات السكانية التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع، كان تركيز الأليلات الطبيعية (A) والطفرة (أ) 50٪. بعد عدة أجيال، اتضح أنه في بعض المجموعات السكانية، أصبح جميع الأفراد متماثلين بالنسبة للأليل الطافر (أ)، وفي مجموعات سكانية أخرى فقد هذا الأليل تمامًا، وأخيرًا، احتوت بعض المجموعات السكانية على أليل طبيعي وأليل متحول. من المهم التأكيد على أنه على الرغم من انخفاض قدرة الأفراد المتحولين على البقاء، وبالتالي، على عكس الانتقاء الطبيعي، فقد حل الأليل المتحول في بعض المجموعات السكانية محل الأليل الطبيعي تمامًا. هذه نتيجة عملية عشوائية الانحراف الجيني.

الأدب

فورونتسوف إن.إن.، سوخوروكوفا إل.إن.تطور العالم العضوي. - م: ناوكا، 1996. - ص 93-96. -ردمك 5-02-006043-7
جرين إن، ستاوت دبليو، تايلور د.مادة الاحياء. في 3 مجلدات. المجلد 2. - م: مير، 1996. - ص 287-288. -ردمك 5-03-001602-3

أنظر أيضا

ملحوظات

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

انظر ما هو "الانجراف الجيني" في القواميس الأخرى:

العمليات الوراثية الجسدية، والتغيرات في تواتر الجينات في السكان على مدى عدد من الأجيال تحت تأثير العوامل العشوائية (العشوائية)، مما يؤدي، كقاعدة عامة، إلى انخفاض في الميراث والتقلب السكاني. نايب، يتجلى بوضوح عندما... ... القاموس الموسوعي البيولوجي

انظر الانحراف الوراثي. القاموس الموسوعي البيئي. تشيسيناو: مكتب التحرير الرئيسي للموسوعة السوفيتية المولدافية. أنا. ديدو. 1989... القاموس البيئي

الانحراف الجيني- تغيير ترددات الجينات في مجموعة صغيرة من السكان وفقًا لمبدأ أخذ العينات العشوائية موضوعات التكنولوجيا الحيوية EN الانجراف الوراثي ... دليل المترجم الفني

الانحراف الجيني. انظر العملية التلقائية وراثيا. (المصدر: "القاموس التوضيحي الإنجليزي-الروسي للمصطلحات الوراثية". Arefiev V.A., Lisovenko L.A.، موسكو: دار النشر VNIRO، 1995) ... البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة. قاموس.

الانحراف الجيني- أنواع مختلفة من الحالات T sritis augalininkystė apibrėžtis Atsitiktinis populiacijos genetinės sandaros pakitimas. السمات: الإنجليزية. روس الانجراف الوراثي. الانحراف الجيني؛ الانحراف الجيني... قم باختيار المزيد من الخيارات وإنهاء خدمة الشبكة

شاهد الانحراف الوراثي.. قاموس طبي كبير

العمليات التي تحدد التغيرات في تواتر الجينات، أو تواتر الأشكال الطافرة في التجمعات السكانية. تم اقتراح هذا المصطلح من قبل عالم الوراثة الأمريكي س. رايت (1931). مثل العمليات الجينية التلقائية... الموسوعة السوفيتية الكبرى

الانحراف الجيني- التغيرات العشوائية (العشوائية) في ترددات الجينات على مدى عدد من الأجيال، والتي تحدث في التجمعات السكانية الصغيرة نتيجة لخطأ في أخذ عينات الأمشاج أثناء التهجين... نتالبيقفلالا. القاموس التوضيحي المصور.

الانحراف الجيني- - العمليات التلقائية وراثيا - ظاهرة التغيرات غير الاتجاهية في ترددات المتغيرات الأليلية للجينات في مجتمع ما، نتيجة لأسباب إحصائية عشوائية... قاموس علم الوراثة النفسية

وهذا يعني تحريك شيء ما ببطء وباستمرار. وبوجه خاص: انجراف السفينة: إزاحة (انجراف) السفينة عن خط سيرها تحت تأثير الرياح. يتميز الانجراف بالزاوية بين خط المسار وخط المسار الحقيقي؛ لقياس هذه القيمة، يتم استخدام ويكيبيديا

كتب

مادة الاحياء. 9 11 درجات المنشئ البيولوجي 3. 0. جمع التفاعل. عارضات ازياء. المعيار التعليمي الحكومي الفيدرالي (CDpc)، Vabishchevich A.P.، تحتوي المجموعة على 80 تجربة ومهمة افتراضية، مزودة بتوصيات منهجية مفصلة. تم تصميم النماذج لدعم تدريس الأقسام التالية من المواد العامة... الفئة:

الانجراف الوراثي كعامل من عوامل التطور.

الانجراف الجيني، أو العمليات الجينية التلقائية، هي ظاهرة التغيرات غير الاتجاهية في ترددات المتغيرات الأليلية للجينات في مجتمع ما. يمكننا اعتبار الانجراف الوراثي أحد العوامل في تطور السكان. بفضل الانجراف، يمكن أن تتغير ترددات الأليلات بشكل عشوائي في السكان المحليين حتى تصل إلى نقطة التوازن - فقدان أليل واحد وتثبيت آخر. في المجموعات السكانية المختلفة، "تنجرف" الجينات بشكل مستقل. ولذلك، فإن نتائج الانجراف تكون مختلفة في مجموعات سكانية مختلفة - في بعض المجموعات، تكون مجموعة واحدة من الأليلات ثابتة، وفي مجموعات أخرى، مجموعة أخرى. وهكذا يؤدي الانجراف الوراثي، من ناحية، إلى انخفاض التنوع الجيني داخل السكان، ومن ناحية أخرى، إلى زيادة الاختلافات بين السكان، إلى تباعدهم في عدد من السمات. وهذا الاختلاف، بدوره، يمكن أن يكون بمثابة أساس للانتواع. أثناء تطور السكان، يتفاعل الانجراف الوراثي مع عوامل تطورية أخرى، وفي المقام الأول مع الانتقاء الطبيعي. تعتمد نسبة مساهمات هذين العاملين على كل من شدة الاختيار وحجم السكان. عند كثافة الاختيار العالية وحجم السكان الكبير، يصبح تأثير العمليات العشوائية على ديناميات ترددات الجينات في السكان ضئيلًا. على العكس من ذلك، في التجمعات السكانية الصغيرة ذات الاختلافات الصغيرة في اللياقة بين الأنماط الجينية، يصبح الانجراف الوراثي أمرًا بالغ الأهمية. في مثل هذه الحالات، قد يصبح الأليل الأقل تكيفًا ثابتًا في المجموعة السكانية، في حين قد يتم فقدان الأليل الأكثر تكيفًا. كما نعلم بالفعل، فإن النتيجة الأكثر شيوعًا للانحراف الوراثي هي استنفاد التنوع الجيني داخل المجموعات السكانية بسبب تثبيت بعض الأليلات وفقدان البعض الآخر. وعلى العكس من ذلك، تؤدي عملية الطفرة إلى إثراء التنوع الجيني بين السكان. يمكن أن ينشأ الأليل المفقود بسبب الانجراف مرارًا وتكرارًا بسبب الطفرة. وبما أن الانجراف الوراثي هو عملية غير موجهة، بالتزامن مع انخفاض التنوع داخل السكان، فإنه يزيد من الاختلافات بين السكان المحليين. والهجرة تتعارض مع هذا. إذا تم تثبيت أليل في مجتمع واحد أ، وفي الآخر أ، فإن هجرة الأفراد بين هذه المجموعات السكانية تؤدي إلى إعادة ظهور التنوع الأليلي داخل كلا المجموعتين. تأثير عنق الزجاجةيبدو أنه لعب دورًا مهمًا جدًا في تطور السكان البشريين. انتشر أسلاف الإنسان الحديث في جميع أنحاء العالم على مدى عشرات الآلاف من السنين. على طول الطريق، مات العديد من السكان تماما. وحتى أولئك الذين نجوا غالبًا ما وجدوا أنفسهم على وشك الانقراض. وانخفضت أعدادهم إلى مستوى حرج. أثناء المرور عبر عنق الزجاجة السكاني، تغيرت ترددات الأليلات بشكل مختلف في المجموعات السكانية المختلفة. فُقدت أليلات معينة تمامًا في بعض المجموعات السكانية وثبتت في مجموعات أخرى. بعد استعادة السكان، تم إعادة إنتاج بنيتهم الجينية المتغيرة من جيل إلى جيل. يبدو أن هذه العمليات هي التي حددت التوزيع الفسيفسائي لبعض الأليلات التي نلاحظها اليوم في المجموعات البشرية المحلية. أدناه هو توزيع الأليل فيحسب نظام فصيلة الدم أب0في الناس. قد تعكس الاختلافات الكبيرة بين المجموعات السكانية الحديثة عواقب الانجراف الوراثي الذي حدث في عصور ما قبل التاريخ عندما مرت مجموعات الأسلاف عبر عنق الزجاجة السكاني.
الموجات السكانية والانحراف الوراثي.نادراً ما تظل أحجام السكان ثابتة مع مرور الوقت. الارتفاع في الأرقام يتبعه تراجع. كان S. S. Chetverikov من أوائل الذين لفتوا الانتباه إلى التقلبات الدورية في عدد السكان الطبيعيين والموجات السكانية. أنها تلعب دورا هاما جدا في تطور السكان. الانجراف الوراثي له تأثير ضئيل على ترددات الأليلات في التجمعات السكانية الكبيرة. ومع ذلك، خلال فترات الانخفاض الحاد في الأعداد، يتزايد دورها بشكل كبير. وفي مثل هذه اللحظات يمكن أن يصبح عاملا حاسما في التطور. خلال فترة الركود، يمكن أن يتغير تواتر بعض الأليلات بشكل كبير وغير متوقع. قد يحدث فقدان بعض الأليلات واستنزاف حاد للتنوع الجيني للسكان. وبعد ذلك، عندما يبدأ حجم السكان في الزيادة، سوف يقوم السكان، من جيل إلى جيل، بإعادة إنتاج البنية الجينية التي تم إنشاؤها في اللحظة التي مروا بها عبر عنق الزجاجة السكاني. ومن الأمثلة على ذلك الوضع مع الفهود وممثلي القطط. اكتشف العلماء أن التركيب الجيني لجميع مجموعات الفهد الحديثة متشابه جدًا. وفي الوقت نفسه، فإن التباين الوراثي داخل كل مجموعة سكانية منخفض للغاية. يمكن تفسير هذه السمات للتركيب الوراثي لمجموعات الفهود إذا افترضنا أنه في الآونة الأخيرة نسبيًا (قبل بضع مئات من السنين) مرت هذه الأنواع عبر عنق الزجاجة السكاني الضيق للغاية، وجميع الفهود الحديثة تنحدر من نسل عدة (وفقًا للباحثين الأمريكيين، 7) الأفراد.
تأثير المؤسس.كقاعدة عامة، تخترق الحيوانات والنباتات مناطق جديدة للأنواع (الجزر والقارات الجديدة) في مجموعات صغيرة نسبيًا. قد تختلف ترددات أليلات معينة في مثل هذه المجموعات اختلافًا كبيرًا عن ترددات هذه الأليلات في المجموعات السكانية الأصلية. ويتبع الاستقرار في منطقة جديدة زيادة في عدد المستعمرين. تقوم المجموعات السكانية العديدة التي تنشأ بإعادة إنتاج البنية الجينية لمؤسسيها. وقد أطلق على هذه الظاهرة عالم الحيوان الأمريكي إرنست ماير، وهو أحد مؤسسي النظرية التركيبية للتطور تأثير المؤسس. ومن الواضح أن التأثير المؤسس لعب دورًا رائدًا في تشكيل البنية الجينية للأنواع الحيوانية والنباتية التي تعيش في الجزر البركانية والمرجانية. تنحدر كل هذه الأنواع من مجموعات صغيرة جدًا من المؤسسين الذين كانوا محظوظين بما يكفي للوصول إلى الجزر. من الواضح أن هؤلاء المؤسسين يمثلون عينات صغيرة جدًا من مجموعات الآباء، ويمكن أن تكون ترددات الأليلات في هذه العينات مختلفة تمامًا. دعونا نتذكر مثالنا الافتراضي مع الثعالب، التي انجرفت على الجليد الطافي، وانتهى بها الأمر في جزر غير مأهولة. في كل مجموعة من المجموعات البناتية، اختلفت ترددات الأليلات بشكل حاد عن بعضها البعض وعن المجموعة الأصلية. إنه التأثير المؤسس الذي يفسر التنوع المذهل للحيوانات والنباتات المحيطية ووفرة الأنواع المستوطنة في الجزر. لقد لعب التأثير المؤسس أيضًا دورًا مهمًا في تطور المجموعات البشرية. لاحظ أن الأليل فيغائبة تمامًا بين الهنود الأمريكيين والسكان الأصليين الأستراليين. كانت هذه القارات مأهولة بمجموعات صغيرة من الناس. لأسباب عشوائية بحتة، من بين مؤسسي هذه المجموعات السكانية ربما لم يكن هناك حامل واحد للأليل في. وبطبيعة الحال، هذا الأليل غائب في المجموعات السكانية المشتقة.
الانجراف الوراثي والساعة الجزيئية للتطور.النتيجة النهائية للانحراف الوراثي هي الإزالة الكاملة لأليل واحد من المجتمع ودمج (تثبيت) أليل آخر فيه. كلما زاد ظهور أليل معين في مجتمع ما، زاد احتمال تثبيته بسبب الانجراف الوراثي. تظهر الحسابات أن احتمال تثبيت أليل محايد يساوي تكراره في السكان.كل أليل نلاحظه في التجمعات السكانية نشأ ذات مرة نتيجة للطفرة. تحدث الطفرات بمتوسط تردد 10 -5 لكل جين لكل مشيج لكل جيل. لذلك، كلما كان عدد السكان أصغر، قل احتمال أن يكون فرد واحد على الأقل في هذه المجموعة في كل جيل حاملًا لطفرة جديدة. في مجتمع مكون من 100000 فرد، في كل جيل جديد سيكون هناك أليل متحول جديد مع احتمال قريب من واحد، ولكن تكراره في المجتمع (1 في 200000 أليل) وبالتالي، فإن احتمال تثبيته سيكون منخفضًا جدًا . إن احتمال حدوث نفس الطفرة في فرد واحد على الأقل في مجموعة مكونة من 10 أفراد في نفس الجيل يكون ضئيلًا، ولكن إذا حدثت مثل هذه الطفرة في هذه المجموعة، فإن تكرار الأليل الطافر (1 في 20 أليل) وستكون فرص تثبيته عالية نسبيًا. التجمعات السكانية الكبيرة لا "تنتظر" طويلا حتى تحدث طفرة لأليل جديد، ولكنها تعمل على إصلاحه لفترة طويلة، والتجمعات السكانية الصغيرة "تنتظر" لفترة طويلة جدا حتى تظهر الطفرة، ولكن بعد ظهورها، فإنها يمكن إصلاحها بسرعة. وهذا يؤدي إلى نتيجة تبدو متناقضة: يعتمد احتمال تثبيت الأليلات المحايدة فقط على تكرار حدوث الطفرات ولا يعتمد على حجم السكان.وبما أن ترددات الطفرات المحايدة هي نفسها تقريبًا في الأنواع المختلفة، فيجب أن يكون معدل تثبيت هذه الطفرات هو نفسه تقريبًا. ويترتب على ذلك أن عدد الطفرات المتراكمة في نفس الجين يجب أن يتناسب مع وقت التطور المستقل لهذه الأنواع. بمعنى آخر، كلما مر وقت أطول منذ فصل نوعين عن نوع متقدم مشترك، كلما كانت البدائل الطفرية الأكثر حيادية تميز هذه الأنواع. وبناء على هذا المبدأ طريقة "الساعة الجزيئية للتطور" - تحديد الوقت الذي انقضى منذ اللحظة التي بدأ فيها أسلاف المجموعات المنهجية المختلفة في التطور بشكل مستقل عن بعضهم البعض.اكتشف الباحثون الأمريكيون E. Zukurkendl وL. Polling لأول مرة أن عدد الاختلافات في تسلسل الأحماض الأمينية في الهيموجلوبين والسيتوكروم معفي أنواع مختلفة من الثدييات، كلما تباعدت مساراتها التطورية في وقت مبكر، كلما زاد عددها. تم تأكيد هذا النمط لاحقًا باستخدام مواد تجريبية واسعة النطاق، بما في ذلك العشرات من الجينات المختلفة ومئات الأنواع من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة. اتضح أن الساعة الجزيئية تعمل، على النحو التالي من نظرية الانجراف الوراثي، بسرعة ثابتة. تتم معايرة الساعة الجزيئية على أساس كل جين على حدة، نظرًا لأن الجينات المختلفة قد تختلف في تكرار حدوث الطفرات المحايدة. وللقيام بذلك، قمنا بتقدير عدد البدائل المتراكمة في جين معين في ممثلي الأصناف التي تم تحديد زمن انحرافها بشكل موثوق بناءً على بيانات الحفريات. بمجرد معايرة الساعات الجزيئية، يمكن استخدامها لقياس أوقات الاختلاف بين الأصناف المختلفة، حتى عندما لم يتم تحديد سلفها المشترك بعد في السجل الأحفوري. 1. لماذا تزيد الموجات السكانية من تأثيرات الانجراف الوراثي؟ 2. ما هو الدور الذي يلعبه الانجراف الوراثي في تكوين الحيوانات والنباتات في الجزيرة؟ 3. شرح مبدأ الساعة الجزيئية للتطور وتطبيقه في الدراسات التطورية.