"بركة الجينات" في العلوم التطورية

في علم التطور ، يشير مصطلح تجمع الجينات إلى مجموعة من جميع الجينات المتاحة التي يمكن نقلها من الآباء إلى الأبناء في مجموعة من نوع واحد. وكلما زاد التنوع في تلك المجموعة ، زاد تجمع الجينات. يحدد تجمع الجينات أي الأنماط الظاهرية (الخصائص المرئية) موجودة في السكان في أي وقت.

كيف يتغير برك الجينات

يمكن أن يتغير تجمع الجينات داخل منطقة جغرافية بسبب هجرة الأفراد إلى أو من السكان. إذا هاجر الأفراد الذين يمتلكون صفات فريدة من نوعها للسكان ، فإن مجموع الجينات ينكمش في تلك المجموعة ولم تعد الصفات متاحة لتمريرها إلى النسل. من ناحية أخرى ، إذا هاجر أفراد جدد يمتلكون سمات فريدة جديدة إلى السكان ، فإنهم يزيدون من مجموعة الجينات. بما أن هؤلاء الأفراد الجدد يتزاوجون مع الأفراد الموجودين بالفعل ، يتم إدخال نوع جديد من التنوع داخل السكان.

يؤثر حجم مجموعة الجينات بشكل مباشر على المسار التطوري لتلك الفئة. تقول نظرية التطور ذلك الانتقاء الطبيعي يعمل على السكان لصالح السمات المرغوبة لتلك البيئة مع التخلص من الخصائص غير المواتية في نفس الوقت. بينما يعمل الانتقاء الطبيعي على مجموعة سكانية ، يتغير تجمع الجينات. تصبح التكييفات المواتية أكثر وفرة داخل تجمع الجينات ، وتصبح السمات الأقل جاذبية أقل انتشارًا أو حتى تختفي من تجمع الجينات تمامًا.

instagram viewer

من المرجح أن يعيش السكان الذين لديهم تجمعات جينية أكبر مثل المحلية تغيرات البيئة من أولئك الذين لديهم تجمعات جينية أصغر. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن عددًا أكبر من السكان ذوي التنوع الأكبر لديهم مجموعة واسعة من الخصائص ، مما يمنحهم ميزة مع تغير البيئة ويتطلب تعديلات جديدة. مجموعة جينات أصغر وأكثر تجانسًا تعرض السكان للخطر انقراض إذا كان هناك عدد قليل من الأفراد أو لا يوجد لديهم التنوع الجيني المطلوب للبقاء على قيد الحياة. كلما كان السكان أكثر تنوعًا ، زادت فرصهم في النجاة من التغيرات البيئية الرئيسية.

أمثلة على تجمعات الجينات في التطور

في تجمعات البكتيريا والأفراد مقاومة للمضادات الحيوية من المرجح أن ينجو من أي نوع من التدخل الطبي ويعيش طويلًا بما يكفي للتكاثر. بمرور الوقت (بسرعة إلى حد ما في حالة الأنواع سريعة التكاثر مثل البكتيريا) ، يتغير تجمع الجينات ليشمل فقط البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. يتم إنشاء سلالات جديدة من البكتيريا الخبيثة بهذه الطريقة.

العديد من النباتات التي يعتبرها المزارعون والبستانيون أعشابًا عنيدة جدًا لأن لديهم مجموعة جينات واسعة تسمح لهم بالتكيف مع مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. من ناحية أخرى ، غالبًا ما تتطلب الهجينة المتخصصة ظروفًا محددة للغاية ، بل ومثالية تمامًا ، لأنها موجودة تم تربيتها للحصول على مجموعة جينات ضيقة جدًا تفضل خصائص معينة ، مثل الزهور الجميلة أو الكبيرة فاكهة. من الناحية الجينية ، يمكن القول أن الهندباء تتفوق على الورود الهجينة ، على الأقل عندما يتعلق الأمر بحجم مجموعات الجينات الخاصة بها.

تظهر السجلات الأحفورية أن نوعًا من أنواع الدببة في أوروبا غيرت أحجامها خلال العصور الجليدية المتعاقبة ، مع دب أكبر تسيطر خلال الفترات التي غطت فيها صفائح الجليد المنطقة ، ودببة أصغر كانت تهيمن عندما كانت الصفائح الجليدية تراجعت. هذا يشير إلى أن الأنواع تتمتع بمجموعة واسعة من الجينات التي تضم جينات لكل من الأفراد الكبار والصغار. بدون هذا التنوع ، قد تكون الأنواع قد انقرضت في مرحلة ما خلال دورات العصر الجليدي.