If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Agar veb-filtrlardan foydalanayotgan boʻlsangiz *.kastatic.org va *.kasandbox.org domenlariga ruxsat berilganligini tekshirib koʻring.

Asosiy kontent

Genlar dreyfi

Tasodifiy hodisalar tufayli evolyutsion rivojlanish. Shisha boʻgʻzi effekti va asoschi effekti.

Asosiy tushunchalar

  • Genlar dreyfi evolyutsiya mexanizmlaridan biri boʻlib, bunda populyatsiyadagi allel genlarning uchrash tezligi avloddan avlodga oʻtganda tasodifiy ravishda (namuna olishdagi xatolik tufayli) oʻzgaradi.
  • Genlar dreyfi cheksiz boʻlmagan har qanday populyatsiyada kuzatiladi, ammo uning taʼsiri kichik populyatsiyalarda kuchliroq seziladi.
  • Genlar dreyfi tufayli genlarning ayrim allellari butunlay yoʻqolishi (foydalilari ham) yoki ayrim allellar fiksatsiyaga, yaʼni 100% uchrash tezligiga koʻtarilishi mumkin.
  • Genlar dreyfining taʼsiri populyatsiya hajmi tabiiy ofatlar natijasida keskin kamayganda (shisha boʻgʻzi effekti) yoki asosiy populyatsiyaning bir qismi koloniya hosil qilish uchun ajralib chiqqanda (asoschi effekti) ayniqsa kuchli bilinadi.

Kirish

Tabiiy tanlanish evolyutsiyaning muhim mexanizmidir. Ammo u evolyutsiyaning yagona mexanizmimi? Yoʻq, albatta! Baʼzan evolyutsiya tasodifan yuzaga kelishi ham mumkin.
Populyatsion genetikada evolyutsiya deb vaqt oʻtishi bilan populyatsiyadagi allellar (gen variantlari) uchrash tezligining oʻzgarishiga aytiladi. Bu oʻzgarish tabiiy tanlanish yoki boshqa evolyutsion mexanizmlar natijasida kelib chiqishi yoki oʻzgarishi natijasida populyatsiya muhitga yaxshiroq moslashishi yoki moslashmaganidan qatʼi nazar gen allellari uchrash tezligining oʻzgarishi evolyutsiya hisoblanadi.
Ushbu mavzuda biz genlar dreyfining vaqt oʻtishi bilan populyatsiyadagi allellar uchrash tezligida tasodifiy (tanlovga asoslanmagan) oʻzgarishlarga sabab boʻlishini koʻrib chiqamiz.

Genlar dreyfi nima?

Genlar dreyfi deb populyatsiyadagi allel genlarning uchrash tezligi avloddan avlodga oʻtganda tasodifiy hodisalar tufayli oʻzgarishiga aytiladi. Aniqrogʻi, genlar dreyfi hozirgi avlod genofondidan keyingi avlodga allellarni oʻtkazish paytida kuzatiladigan “namuna olishdagi xatolik“ sababli yuzaga keladigan oʻzgarishdir. Genlar dreyfi har qanday katta yoki kichik populyatsiyada kuzatilsa-da, uning taʼsiri kichik populyatsiyalarda kuchliroq seziladi.

Genlar dreyfiga misol

Genlar dreyfi tushunchasini yanada aniqlashtirish uchun ayrim misollarni koʻrib chiqsak. Quyidagi diagrammada keltirilganidek, quyonlarning kichik populyatsiyasi 8 ta qoʻngʻir (BB yoki Bb genotipli) va 2 ta oq (bb genotipli) individlardan tashkil topgan. Dastlab B va b allellarning populyatsiyadagi ulushlari teng.
Manba: “Population genetics: Figure 2” (Populyatsion genetika: 2-rasm) / OpenStax College, Biology CC BY 3.0
Agar quyon populyatsiyasidagi rasmda ajratib koʻrsatilgan faqat 5 ta individ mutlaqo tasodifiy tarzda koʻpaysa nima boʻladi? (Balki, boshqa quyonlar yung rangiga bogʻliq boʻlmagan sabablar tufayli nobud boʻlgandir, masalan, ovchi qoʻygan qopqonga tushgan.) Tirik qolgan populyatsiyada B allel uchrash tezligi 0,7, b allelniki esa 0,3 ga teng boʻladi.
Misolimizdagi 5 ta omon qolgan quyondagi allel uchrash tezliklari ikkinchi avlodda toʻliq oʻz aksini topgan. Birinchi avloddagi 5 ta quyon “namunasi”dagi gen allellari butun populyatsiyadagi allel uchrash tezligidan farq qilgani uchun B va b allellarning populyatsiyadagi uchrash tezligi tegishli ravishda 0,7 va 0,3 ga oʻzgardi.
Agar ikkinchi avloddan faqat ikkita BB genotipli quyon tirik qolib, koʻpaysa nima boʻladi? Hodisalarning bunday ketma-ketligidan keyin – uchinchi avlodga kelib b allel populyatsiyadan mutlaqo yoʻqolib ketadi.

Populyatsiya hajmining ahamiyatliligi

Katta populyatsiyalarda genlar dreyfi tufayli bunday tez oʻzgarishlar kuzatilishi ehtimoldan yiroq. Misol uchun, agar (10 ta quyondan iborat populyatsiya oʻrniga) 1000 ta individdan iborat populyatsiyani olsak, bunchalik qisqa vaqt ichida b allelning toʻliq yoʻqolib ketishi (va B allelning 100% ushrash tezligiga chiqib fiksatsiyalanishi) ehtimolligi juda kam. Agar oldingi misolda keltirilgan birinchi avloddagi kabi 1000 ta quyondan iborat populyatsiyaning faqat yarmi koʻpaya olsa, tirik qolgan quyonlar (500 ta quyon) dastlabki populyatsiyadagi allellar uchrash tezligini toʻliqroq namoyon eta oladi. Chunki namunaning hajmi oldingiga qaraganda ancha katta.
Bu xuddi tangani kam yoki koʻp marta otishga oʻxshaydi. Agar tangani bir necha marta otsangiz, old va orqa tomoni 50 - 50 nisbatdan farq qiladigan natija olishingiz osonroq boʻladi. Agar tangani bir necha yuz marta otsangiz, 50 - 50 nisbatli natija olishingiz ehtimolligi katta (aks holda, tanga gʻirrom ekanligiga shubha paydo boʻlishi mumkin!)

Allelning foydali yoki zararli ekani ahamiyatga ega emas

Tabiiy tanlanishdan farqli ravishda, genlar dreyfida allelning uni tashib yuruvchi individga foydali (yoki zararli) ekanining ahamiyati yoʻq. Yaʼni foydali allel tasodifan yoʻqolib ketishi yoki biroz zararli belgi mutlaqo tasodifan fiksatsiyalanishi mumkin.
Foydali yoki zararli allel ham tanlanish, ham dreyf taʼsiriga uchrashi mumkin. Ammo kuchli dreyf (masalan, juda kichik populyatsiyada) zararli allel fiksatsiyasiga, yaʼni foydalisining yoʻqolishiga olib kelishi mumkin.

Shisha boʻgʻzi effekti

Shisha boʻgʻzi effekti populyatsiya hajmi keskin kichrayganda kuzatiladigan genlar dreyfining yorqin misolidir. Tabiiy ofatlar (yer qimirlashi, suv toshqinlari, yongʻinlar) populyatsiyani keskin kichraytiradi. Koʻplab individlar nobud boʻlib, organizmlarning tasodifiy kichik qismigina omon qoladi.
Ushbu guruhdagi allel uchrash tezligi hodisadan oldingi populyatsiyanikidan farq qilishi, ayrim allellar esa butunlay yoʻqolib ketishi ham mumkin. Kichik populyatsiyalarda avlodlar almashinishidagi genlar dreyfii ham kuchliroq boʻladi (populyatsiya hajmi normal holatga qaytguncha) va bu yanada koʻproq allellarning yoʻqolishiga sabab boʻladi.
Shisha boʻgʻzi hodisasi genetik xilmaxillikni qanday kamaytiradi? Marmar sharchalar bilan toʻldirilgan shisha idishni tasavvur qiling. Bunda har bir sharcha populyatsiyadagi individni ifodalaydi. Tabiiy ofat roʻy bersa, individlarning kichik, tasodifiy qismi tirik qoladi va shisha boʻgʻzidan oʻtadi (va stakanga tushadi). Populyatsiyaning katta qismi esa nobud boʻladi (idishda qoladi). Tirik qolgan individlarning genetik tarkibi endi butun populyatsiyaning genetik tarkibidir.
Manba: “Population genetics: Figure 3” (Populyatsion genetika: 3-rasm) / OpenStax College, Biology, CC BY 3.0.

Asoschi effekti

Asoschi effekti genlar dreyfining yana bir yorqin misoli boʻlib, kattaroq populyatsiyaning bir qismi koloniya hosil qilish uchun ajralib chiqqanda kuzatiladi. Yangi koloniya dastlabki populyatsiyadan ajraladi. Koloniyaga asos solgan individlarda dastlabki populyatsiyaning genetik xilmaxilligi boʻlmasligi mumkin. Yaʼni ajralgan populyatsiyadagi allel uchrash tezligi dastlabki populyatsiyanikidan farq qilishi, ayrim allellar butunlay boʻlmasligi mumkin. Asoschi effekti shisha boʻgʻzi effektiga oʻxshasa-da, ularning negizida boshqa mexanizmlar yotadi (tabiiy ofat emas, balki kolonizatsiya).
_Manba: “Founder effect” (Asoschi effekti) / qz10, public domain._
Yuqorida keltirilgan rasmda teng miqdordagi kvadrat va yumaloq individlardan tashkil topgan populyatsiyani koʻrishimiz mumkin. (Individning shakli uning muayyan gen allellariga koʻra belgilanadi, deb faraz qilamiz).
Yangi koloniyalar hosil qilish uchun ajralib chiqqan individlarning tasodifiy guruhlari dastlabki populyatsiyadan farq qiluvchi yumaloq va kvadrat individlardan iborat boʻlishi mumkin. Yaʼni koloniyalardagi allellarning kichik yumaloq individlar) uchrash tezligi ham dastlabki populyatsiyadan farq qilishi mumkin. Shuningdek, yangi koloniyalarning kichik hajmi tufayli bu populyatsiyalar avlodlar davomida kuchli genlar dreyfi taʼsirida boʻladi.

Xulosa

Tabiiy tanlanishdan farqli ravishda, genlar dreyfi allelning foydali yoki zararliligiga bogʻliq emas. Aksincha, genlar dreyfida allel uchrash tezligidagi oʻzgarishlar mutlaqo tasodifiy boʻladi. Chunki organizmlarning tasodifiy guruhi (va ularning gametalari) keyingi avlodni hosil qilish uchun olinadi.
Har qanday populyatsiyada genlar dreyfi kuzatilishi mumkin, lekin kichik populyatsiyalarda uning taʼsiri koʻproq seziladi. Genlar dreyfi allelning populyatsiyaga moslashuvchanligini hisobga olmaydi. Shuning uchun foydali allel yoʻqolib ketishi, zararli allel esa fiksatsiyalanishi (100% uchrash tezligiga koʻtarilishi) mumkin.
Asoschi effekti va shisha boʻgʻzi effekti katta populyatsiyadan kichik populyatsiya hosil boʻlishiga misol boʻladi. Ushbu “tanlab olingan” populyatsiyalar dastlabki populyatsiyaning genetik xilmaxilliga ega emas. Populyatsiyaning kichik hajmi tufayli ular koʻp avlodlar davomida genlar dreyfining kuchli taʼsiriga duch kelishi mumkin.