Stichtende effect in wat het bestaat en voorbeelden

de oprichtereffect, in de biologie is het een fenomeen dat bestaat uit de isolatie van een kleine groep individuen uit een grotere populatie. Wanneer het aantal individuen toeneemt, is de genenpool mogelijk geen exacte weerspiegeling van de populatie die hen heeft veroorzaakt.

De variatie in de genenpool in vergelijking met de initiële populatie en de afname in variabiliteit in de populatie leidt - in sommige gevallen - tot de toename van de frequentie in de recessieve spellingsallelen.

Om deze reden bevat de medische literatuur de beste voorbeelden van het founding-effect, waarbij kleine menselijke populaties nieuwe omgevingen koloniseerden.

Toen deze populaties in omvang toenamen, verschilt hun genenpool van de populatie en bovendien is het aandeel schadelijke allelen aanzienlijk hoger. Het bekendste voorbeeld zijn de Amish.

index

• 1 Gen- of genafwijking
  • 1.1 Voorbeelden van genafwijkingen
• 2 Wanneer vindt het founding-effect plaats??
• 3 Stichtingswerking in het laboratorium
• 4 Voorbeeld in menselijke populaties
  • 4.1 Migratie naar kleine eilanden
  • 4.2 De Amish
• 5 Referenties

Gene- of genafwijking

Gene drift is een concept dat nauw verwant is aan het founding-effect.

Binnen de mechanismen die aanleiding geven tot evolutionaire verandering, hebben we natuurlijke selectie en genetische drift. De laatste veroorzaakt veranderingen in de allelfrequenties van de bevolking door toevallige gebeurtenissen.

Gene drift komt voor in alle populaties, maar heeft een meer uitgesproken effect en werkt sneller in kleine populaties. In grote populaties hebben gebeurtenissen die bij toeval voorkomen, geen significante invloed op de genenpool.

Er zijn dus twee oorzaken of voorbeelden van genafwijkingen: bevolkingsknelpunteffect en stichtereffect. Sommige auteurs beschouwen het founding-effect als een speciaal geval van het knelpunt.

Voorbeelden van genafwijkingen

Deze gebeurtenis vindt plaats vanwege "de steekproeffout". Stel dat we een tas hebben met 200 bonen: 100 witte en 100 zwarte. Als ik de extractie van 10 bonen doe, kan ik door puur toeval 6 witte en 4 zwarte en niet de verwachte verhouding krijgen: 5 en 5. Op deze manier werkt de drift.

Nu kunnen we dit voorbeeld extrapoleren naar het dierenrijk. Stel dat we een populatie zoogdieren hebben met individuen van wit bont en anderen met zwart haar.

Door puur toeval reproduceren alleen degenen met zwart haar - een incidentele gebeurtenis voorkwam de reproductie van ledematen met witte vacht. Deze stochastische verandering van de allelische frequenties is de genetische afwijking.

In de natuur kan het worden veroorzaakt door een milieuramp: een lawine doodde de meeste witborgende zoogdieren.

Wanneer vindt het founding-effect plaats??

Het founding-effect treedt op wanneer maar weinig mensen zich isoleren van de 'moeder' of de eerste populatie en een nieuwe populatie vormen. De nieuwe kolonisators kunnen worden gevormd door een enkel paar, of een enkele vrouwelijke inseminatie - zoals in het geval van insecten, die het sperma kunnen redden.

De populaties van verschillende dieren die tegenwoordig op eilanden leven, zijn afstammelingen van een paar kolonisatoren die door een willekeurige verspreiding naar deze gebieden zijn gekomen.

Als de nieuwe populatie snel groeit en een aanzienlijke omvang bereikt, zal de frequentie van de allelen waarschijnlijk niet sterk worden veranderd ten opzichte van de populatie die hen heeft voortgebracht, hoewel sommige zeldzame allelen (bijvoorbeeld die een ziekte of een schadelijke toestand veroorzaakten) zijn getransporteerd door de oprichters.

Als de kolonie klein blijft, werkt de genafwijking door de allelic frequenties te veranderen. De kleine omvang van de koloniserende populatie kan in sommige gevallen worden vertaald in een verlies van genetische variatie en heterozygotie.

Bovendien moet er rekening mee worden gehouden dat in kleine populaties de kans op twee paren paring groter is, waardoor het niveau van bloedverwantschap wordt verhoogd..

Stichtingswerking in het laboratorium

Halverwege de jaren vijftig demonstreerden twee onderzoekers, Dobzhansky en Pavlovsky, het fundamentele effect. Het ontwerp bestond uit het initiëren van gecontroleerde populaties van de tweevleugelige Drosophila pseudoobscura.

Het geslacht Drosophila is de protagonist van een breed scala aan experimenten in biologielaboratoria, dankzij de eenvoudige teelt en de korte tijd tussen generaties.

Deze populatie werd geïnitieerd uitgaande van een andere die enige chromosomale herschikking van het derde chromosoom droeg, met een frequentie van 50%. Er waren dus twee soorten populaties: groot geïnitieerd met 5.000 personen en anderen met slechts 20.

Na ongeveer 18 generaties (ongeveer anderhalf jaar) was de gemiddelde frequentie voor de chromosomale herschikking in beide populaties 0,3. Het variatiebereik was echter veel groter in de kleine populaties.

Met andere woorden, in het begin hadden de populaties met een laag aantal oprichters een aanzienlijke variatie tussen de populaties in termen van de frequenties van de bestudeerde herschikking..

Voorbeeld in menselijke populaties

Het founding effect is een fenomeen dat kan worden toegepast op menselijke populaties. In feite stelt deze kolonisatiegebeurtenis ons in staat om de hoge frequentie van overervende aandoeningen in kleine geïsoleerde populaties te verklaren.

Migratie naar kleine eilanden

Aan het begin van de 19e eeuw verhuisden iets meer dan een dozijn mensen uit Engeland naar een eiland in de Atlantische Oceaan. Deze groep mensen begon hun leven op het eiland, waar ze een nieuwe populatie reproduceerden en creëerden.

Er wordt gespeculeerd dat een van de eerste 'oprichters' het recessieve allel droeg voor een aandoening die het gezichtsvermogen beïnvloedt, genaamd gepigmenteerde rhinitis.

In het jaar 1960, toen de bevolking al een veel groter aantal leden had bereikt - 240 afstammelingen - leden vier van hen aan de bovengenoemde voorwaarde. Dit aandeel is ongeveer 10 keer hoger dan de bevolking die de oprichters heeft gebaard.

De Amish

De Amish zijn een religieuze groep die, naast dat ze bekend staan ​​om hun eenvoudige levensstijl en weg van moderne gemakken, zich onderscheiden door een groot aantal recessieve schadelijke allelen. In de achttiende eeuw migreerde een kleine groep mensen van Duitsland naar Zwitserland en van daar naar de Verenigde Staten van Amerika.

Onder de homozygote pathologieën die zeer frequent voorkomen in de Amish, onderscheidt zich de dwerggroei en polydactyly - aandoening waarbij individuen worden geboren met meer dan vijf vingers.

Geschat wordt dat 13% van de populatie dragers zijn van het recessieve allel dat genoemde schadelijke toestand veroorzaakt. Extreem hoge frequenties, als we ze vergelijken met de menselijke bevolking die hen oorsprong heeft gegeven.

referenties

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologie: wetenschap en natuur. Pearson Education.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Uitnodiging voor biologie. Ed. Panamericana Medical.
3. Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Evolutionaire analyse. Prentice Hall.
4. Futuyma, D. J. (2005). evolutie . Sinauer.
5. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie (Deel 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolutie en de diversiteit van het leven: geselecteerde essays. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007).Encyclopedia of Evolution. Feiten over bestand.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologie: de dynamische wetenschap. Nelson Education.
9. Soler, M. (2002). Evolutie: de basis van de biologie. Zuid-project.