Τι είναι τυχαία και μη τυχαία ζευγαρώματα;

Το τυχαία αντιστοίχιση αυτό συμβαίνει όταν τα άτομα επιλέγουν τους συνεργάτες που θέλουν για ζευγάρωμα. Το μη τυχαίο ζευγάρωμα είναι αυτό που συμβαίνει με άτομα που έχουν μια στενότερη σχέση.

Ο μη τυχαίος συνδυασμός προκαλεί μη τυχαία κατανομή αλληλόμορφων σε ένα άτομο. Εάν υπάρχουν δύο αλληλόμορφα (Α και α) σε ένα άτομο με συχνότητες p και q, η συχνότητα των τριών πιθανών γενότυπων (AA, Aa και aa) θα είναι p², 2pq και q², αντίστοιχα. Αυτό είναι γνωστό ως ισορροπία Hardy-Weinberg.

Η αρχή του Hardy-Weinberg δηλώνει ότι δεν υπάρχουν σημαντικές αλλαγές στους μεγάλους πληθυσμούς των ατόμων που να αποδεικνύουν τη γενετική σταθερότητα.

Προβλέψτε τι αναμένεται όταν ένας πληθυσμός δεν εξελίσσεται και γιατί οι κυρίαρχοι γονότυποι δεν είναι πάντα πιο συνηθισμένοι από τους υπολειπόμενους.

Για να συμβεί η αρχή του Hardy-Weinberg, πρέπει να συμβεί τυχαίο ζευγάρωμα. Με αυτόν τον τρόπο κάθε άτομο έχει τη δυνατότητα του ζευγαρώματος. Αυτή η δυνατότητα είναι ανάλογη με τις συχνότητες που υπάρχουν στον πληθυσμό.

Παρομοίως, οι μεταλλάξεις δεν μπορούν να συμβούν έτσι ώστε οι συχνότητες των αλληλόμορφων να μην αλλάξουν. Είναι επίσης απαραίτητο ο πληθυσμός να έχει μεγάλο μέγεθος και να είναι απομονωμένος. Και για να συμβεί αυτό το φαινόμενο, είναι απαραίτητο να μην υπάρχει φυσική επιλογή

Σε πληθυσμό που βρίσκεται σε ισορροπία, το ζευγάρωμα πρέπει να είναι τυχαίο. Σε μη τυχαία ζευγαρώματα, τα άτομα τείνουν να επιλέγουν συμμαθητές περισσότερο σαν τους εαυτούς τους. Αν και αυτό δεν μεταβάλλει τις αλληλόμορφες συχνότητες, παράγονται άτομα λιγότερο ετεροζυγωτικά από ότι σε τυχαία ζευγαρώματα.

Για να προκαλέσει απόκλιση της κατανομής Hardy-Weinberg, το ζευγάρωμα των ειδών πρέπει να είναι επιλεκτικό. Εάν κοιτάξετε το παράδειγμα των ανθρώπων, το ζευγάρωμα είναι επιλεκτικό, αλλά εστιάζει σε μία φυλή, αφού υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα ζευγαρώματος με κάποιον πιο κοντά.

Εάν το ζευγάρωμα δεν είναι τυχαίο, οι νέες γενιές ατόμων θα έχουν λιγότερους ετεροζυγώτες από άλλες φυλές αν διατηρούν τυχαία ζευγαρώματα.

Έτσι μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αν οι νέες γενιές ατόμων ενός είδους έχουν λιγότερους ετεροζυγώτες στο DNA τους, μπορεί να είναι επειδή είναι ένα είδος που χρησιμοποιεί επιλεκτικό ζευγάρωμα.

Οι περισσότεροι οργανισμοί έχουν περιορισμένη ικανότητα διασποράς, επομένως θα επιλέξουν το συνεργάτη τους από τον τοπικό πληθυσμό. Σε πολλούς πληθυσμούς, τα ζευγάρια με τα κοντινά μέλη είναι πιο κοινά από ό, τι με πιο απομακρυσμένα μέλη του πληθυσμού.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι γείτονες τείνουν να είναι πιο σχετικοί. Το ζευγάρωμα με άτομα γενετικών ομοιοτήτων είναι γνωστό ως ενδογαμία.

Η ομόζυγος αυξάνεται με κάθε επόμενη γενιά ενδυνάμωσης. Αυτό συμβαίνει σε ομάδες πληθυσμού όπως το ένα από τα φυτά όπου σε πολλές περιπτώσεις λαμβάνει χώρα η αυτο-γονιμοποίηση.

Η αναπαραγωγή δεν είναι πάντοτε επιβλαβής, αλλά υπάρχουν περιπτώσεις που σε μερικούς πληθυσμούς μπορεί να προκαλέσουν κατάθλιψη σε συγγενείς, όπου τα άτομα έχουν χαμηλότερη ικανότητα από τα μη-συγγενικά.

Αλλά σε μη τυχαίο ζευγάρωμα, το ζευγάρι με το οποίο θα αναπαραχθεί επιλέγεται για τον φαινότυπο του. Αυτό αλλάζει φαινοτυπικές συχνότητες και κάνει τους πληθυσμούς να εξελίσσονται.

Παράδειγμα τυχαίας και μη τυχαίας αντιστοίχισης

Είναι πολύ εύκολο να καταλάβουμε μέσω ενός παραδείγματος, ένας μη τυχαίος συνδυασμός θα ήταν για παράδειγμα η διασταύρωση των σκύλων της ίδιας φυλής για να συνεχιστεί η λήψη σκύλων με κοινά χαρακτηριστικά.

Και ένα παράδειγμα τυχαίας ζευγαρώματος θα είναι οι άνθρωποι όπου θα επιλέξουν το σύντροφό τους.

Μεταλλάξεις

Πολλοί πιστεύουν ότι η αναπαραγωγή μπορεί να οδηγήσει σε μεταλλάξεις. Ωστόσο, αυτό δεν είναι αλήθεια, οι μεταλλάξεις μπορούν να εμφανιστούν τόσο σε τυχαία όσο και σε μη τυχαία ζευγαρώματα.

Οι μεταλλάξεις είναι απρόβλεπτες αλλαγές στο DNA του υποκειμένου που γεννιέται. Παράγονται από σφάλματα στη γενετική πληροφορία και την επακόλουθη αναπαραγωγή της. Οι μεταλλάξεις είναι αναπόφευκτες και δεν υπάρχει τρόπος να τους αποτρέψουμε, αν και τα περισσότερα γονίδια μεταλλάσσονται με μικρή συχνότητα.

Αν δεν υπήρχαν μεταλλάξεις, η γενετική μεταβλητότητα που είναι βασική για τη φυσική επιλογή δεν θα συνέβαινε.

Μη τυχαία ζευγαρώματα συμβαίνουν σε είδη ζώων στα οποία μόνο λίγα αρσενικά έχουν πρόσβαση σε θηλυκά ζώα, όπως σφραγίδες ελέφαντα, ελάφια και αλλαντικά..

Για να συνεχιστεί η εξέλιξη σε όλα τα είδη, πρέπει να υπάρχουν τρόποι αύξησης της γενετικής ποικιλότητας. Αυτοί οι μηχανισμοί είναι μεταλλάξεις, φυσική επιλογή, γενετική μετατόπιση, ανασυνδυασμός και ροή γονιδίων.

Οι μηχανισμοί που μειώνουν τη γενετική ποικιλία είναι η φυσική επιλογή και η γενετική μετατόπιση. Η φυσική επιλογή κάνει τα άτομα που έχουν τις καλύτερες συνθήκες να επιβιώσουν, αλλά χάνονται τα γενετικά συστατικά της διαφοροποίησης. Η γενετική μετατόπιση, όπως συζητήθηκε παραπάνω, συμβαίνει όταν οι πληθυσμοί των ατόμων αναπαράγονται σε μη τυχαία αναπαραγωγή.

Οι μεταλλάξεις, ο ανασυνδυασμός και η ροή των γονιδίων αυξάνουν τη γενετική ποικιλία σε έναν πληθυσμό ατόμων. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η γενετική μετάλλαξη μπορεί να συμβεί ανεξάρτητα από τον τύπο της αναπαραγωγής, είτε τυχαία είτε όχι.

Οι υπόλοιπες περιπτώσεις στις οποίες μπορεί να αυξηθεί η γενετική ποικιλία παράγονται μέσω τυχαίων ζευγαρώματος. Ο ανασυνδυασμός συμβαίνει σαν να αντιμετωπίστηκε μια τράπουλα των καρτών φέρνοντας μαζί δύο άτομα που εμφανίζονται που έχουν τελείως διαφορετικά γονίδια.

Για παράδειγμα, σε ανθρώπους, κάθε χρωμόσωμα αντιγράφεται, κληρονόμησε ένα από τη μητέρα και το άλλο από τον πατέρα. Όταν ένας οργανισμός παράγει γαμέτες, οι γαμέτες αποκτούν μόνο ένα αντίγραφο από κάθε χρωμόσωμα ανά κύτταρο.

Στην παραλλαγή της γενετικής ροής το ζευγάρωμα μπορεί να επηρεάσει με έναν άλλο οργανισμό που συνήθως μπαίνει στο παιχνίδι λόγω της μετανάστευσης ενός από τους γονείς.

Αναφορές

1. ΣΑΧΑΓΟΥΝ-ΚΑΣΤΕΛΛΑΝΟΣ, Jaime. Προσδιορισμός των πηγών ενδογαμίας του ιδανικού πληθυσμού υπό συνεχή δειγματοληψία και τυχαίο ζευγάρωμα.Αγροεπιστήμη, 2006, τομ. 40, αριθ. 4, σελ. 471-482.
2. LANDE, Ράσελ. Ποσοτική γενετική ανάλυση της πολυπαραγοντικής εξέλιξης, εφαρμοσμένη στον εγκέφαλο: αλωμετρία μεγέθους σώματος.Εξέλιξη, 1979, σελ. 402-416.
3. ΧΑΛΔΑΝΗ, Τζον Μπέρτον Σάντερσον. Προτάσεις ως προς την ποσοτική μέτρηση των ποσοστών εξέλιξης.Εξέλιξη, 1949, σελ. 51-56.
4. KIRKPATRICK, Mark. Σεξουαλική επιλογή και εξέλιξη της γυναικείας επιλογής.Εξέλιξη, 1982, σελ. 1-12.
5. FUTUYMA, Douglas J.Εξέλιξη της βιολογίας. SBG, 1992.
6. COLLADO, Gonzalo. Ιστορία της εξελικτικής σκέψης.ΕΞΕΛΙΞΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ, σ. 31.
7. COFRÉ, Hernán, et αϊ. Εξηγήστε τη ζωή ή γιατί όλοι πρέπει να κατανοήσουμε την Εξέλιξη Θεωρία.ΕΞΕΛΙΞΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ, σ. 2.