Mărimea efectivă a unei populații este un concept cheie în genetica populației. Cunoașterea lor ne permite să calculăm cu precizie numărul de indivizi reproductivi dintr-o populație, ceea ce este extrem de util în unele situații.
De la conservarea speciilor la dinamica epidemiologică a ființelor vii, termeni precum cel pe care vi-l arătăm astăzi sunt de o importanță esențială pentru cercetătorii din mai multe domenii ale biologiei. Astăzi vă spunem tot ce trebuie să știți despre dimensiunea efectivă a unei populații de animale.
Genetica populației: ce este?
După cum știm deja, informațiile care determină caracteristicile ființelor vii sunt codificate în gene. O genă este o porțiune a cromozomului care conține informații pentru un personaj, cum ar fi numărul de degete sau culoarea părului.
Genele sunt decisive pentru supraviețuirea speciilor, deoarece caracteristicile codificate în ele fac ca animalul să se adapteze mai bine mediului său - sau nu -. Conform teoriei evoluției, numai acea specie care este bine adaptat ecosistemului va prospera de-a lungul generațiilor.
Genetica populației, pe scurt, este o ramură a biologiei care încearcă să explice fenomenele evolutive, de obicei prin studiul frecvențelor genetice la o populație animală.
Câteva elemente de bază ale geneticii
Genetica este o știință complexă care se ocupă de termeni foarte abstracte. Cu toate acestea, această disciplină este relativ ușor de înțeles dacă anumite concepte sunt clare anterior. Vom explica câteva dintre ele mai jos.
Majoritatea animalelor, la fel ca oamenii, sunt diploide. Aceasta înseamnă că avem două copii ale materialului genetic în nucleul fiecărei celule - două seturi de cromozomi omologi. Aceste copii sunt moștenite una de la mamă și cealaltă de la tată.
Acest lucru este important, deoarece, în funcție de modul în care sunt aceste copii pentru o anumită alelă - fiecare dintre manifestările pe care le poate dobândi o genă -, individul poate fi:
- Homozigot, dacă ambele copii sunt identice. De exemplu, dacă animalul a moștenit gena care determină culoarea gri a ochilor de la ambii părinți.
- Heterozigoți, dacă fiecare alelă este diferită. De exemplu, dacă animalul a moștenit gena pentru ochii gri de la tatăl său și gena pentru ochii verzi de la mama sa.
Importanța parametrilor genetici
Aceste concepte aparent ușor de înțeles, sunt cruciale pentru înțelegerea comportamentului genelor în populații. Trebuie remarcat faptul că, în plus, un individ poate fi homozigot pentru un personaj, dar heterozigot pentru altul.
Genetica populației analizează modificarea anumitor parametri de natură genetică la populațiile de animale pentru a descrie efectele evolutive. Unii dintre acești parametri sunt proporția heterozigoților, un număr cheie pentru a înțelege evoluția unei alele.
Mărimea efectivă a populației
În genetica populației, este esențial să aveți o idee despre dimensiunea populației reproducătoare. Deși acest lucru poate părea la fel de simplu ca un recensământ simplu, în realitate nu este, deoarece populațiile sunt complexe. Uneori, numărul bărbaților și femelelor nu este proporțional sau reproducerea nu este aleatorie.
Conceptul de dimensiune efectivă a populației se referă la la numărul de indivizi la vârsta adultă cu capacitate de reproducere. Acest lucru este relevant la mai multe niveluri, deoarece doar indivizii de vârstă reproductivă vor contribui genetic la următoarea generație.
Datorită limitării calculului acestui concept, geneticienii apelează la ideea unei populații ideale. Acest concept este o populație care îndeplinește următoarele caracteristici:
- Împerecherea este aleatorie.
- Toți indivizii contribuie genetic la generația următoare.
- Generațiile de părinți și copii nu se suprapun.
Dacă o populație îndeplinește toate aceste cerințe, dimensiunea efectivă este egală cu mărimea recensământului. Din păcate, acest lucru nu este aproape niciodată cazul. Este timpul să se utilizeze instrumentele genetice pentru a deduce copaci genealogici între părinți și copii și, numai în acest fel, se va obține o dimensiune reală aproximativă.
Utilizări ale dimensiunii efective a populației
În continuare, vă prezentăm câteva utilizări ale dimensiunii efective a populației în activitatea de conservare și în cunoștințele biologice.
Filogeografie
Filogeografia încearcă să explice distribuția geografică a variației genetice în populații. Această disciplină poate ajuta la înțelegerea procesului de formare a speciilor noi sau a dispariției acestora.
Pentru reconstituirea istoriei, se stabilesc genealogiile genetice și, datorită metodelor statistice, puteți estima dimensiunea efectivă a unei populații în trecut.
Care este importanța acestor cunoștințe? Datorită acestuia, este posibil să se estimeze modul în care dimensiunea populației a variat de-a lungul timpului pentru a afla dacă, de exemplu, o catastrofă naturală a adus o specie de animal în pragul dispariției.
Acest lucru s-a întâmplat cu anumite animale, cum ar fi mamuții, a căror populație a fost atât de epuizată încât au murit din cauza deficiențelor genetice din populația lor. Toate aceste cunoștințe nu ar fi ajuns la noi dacă nu ar fi fost folosirea dimensiunii efective a populației.
epidemiologie
Mărimea efectivă a populației este un concept foarte util în epidemiologie. Motivul pentru aceasta este că, dacă un agent patogen poate fi determinat ca descendent al unui singur sau al câtorva strămoși, variația sa genetică va fi scăzută. Acest lucru este crucial pentru a preveni agentul microscopic să dezvolte rezistență la antibiotice sau vaccinuri.
Dacă, pe de altă parte, dimensiunea inițială a populației a fost ridicată, variația sa va fi mai mare și va fi mai dificil de controlat, datorită capacității sale ridicate de adaptare, așa cum se întâmplă cu virusurile gripale. După cum putem vedea, acești parametri pot raporta și utilizări utile oamenilor.
Conservare
Chiar dacă o populație de animale este foarte mare, acest lucru înseamnă puțin, dacă doar un mic procent dintre acestea se reproduc.Cunoașterea dimensiunii efective a unei populații ne permite să aproximăm în ce măsură este amenințată sau pe punctul de a dispărea și, datorită acestui fapt, să implementăm planuri de conservare preventivă.
Pe scurt, după cum putem vedea, dimensiunea efectivă a populației este un concept oarecum confuz și dificil de definit. Cu toate acestea, este extrem de util cu multe aplicații.