§ 49. Особливості генофонду людських спільнот

Популяції — це групи особин одного виду, які мешкають в одній географічній зоні. Популяції можуть охоплювати широкий діапазон розмірів, від кількох особин до мільйонів. Популяції можна далі розділити на субпопуляції, які є групами особин у більшій популяції. Популяції також можна розділити за географічними межами або за генетичними характеристиками. Популяції вивчають екологія, генетика та еволюційна біологія. Динаміка популяції описує зміни в популяції з часом, такі як ріст, зменшення та вимирання.

Національна бібліотека України імені В. І. Вернадського – найбільша за обсягом фонду та площею приміщень бібліотека України. Її бібліотечний фонд як головного науково-інформаційного центра держави становить близько 15 млн одиниць зберігання. А що таке генофонд людських популяцій?

Генофонд людських популяцій — це загальна генетична інформація в популяції. Це загальна сума всіх різних алелів (варіацій гена) у популяції. Генофонд постійно змінюється, оскільки вводяться нові алелі та видаляють існуючі алелі шляхом природного відбору. На генофонд також впливають міграція, мутації та генетичний дрейф. Генофонд популяції важливий для розуміння різноманітності популяції та для прогнозування реакції популяції на зміни середовища.

За допомогою таблиці порівняйте популяції людини й тварин. Що є спільного й відмінного між ними? Зробіть висновок про причини подібності й відмінностей.

Популяції людей і тварин мають однакові основні характеристики: усі вони складаються з особин, що належать до одного виду, вони зазвичай географічно обмежені та піддаються генетичним змінам через мутації та природний відбір. Однак існують деякі ключові відмінності між популяціями людей і тварин. Наприклад, люди мають набагато складнішу соціальну систему, ніж тварини, і вони мають здатність мігрувати, тоді як тварини зазвичай залишаються в межах певної географічної території. Крім того, люди мають здатність брати участь у просунутому вирішенні проблем і прийнятті рішень, тоді як тварини в основному обмежені інстинктивною поведінкою. Подібність між популяціями людей і тварин можна пояснити тим фактом, що вони обидві підпорядковані тим самим еволюційним силам, таким як генетична мінливість і природний відбір. Ці відмінності можна пояснити вищим рівнем інтелекту, складною соціальною структурою та здатністю до міграції, які є у людей.

У стародавні часи в багатьох царських династіях укладалися тільки сімейні або, як говорять у генетиці, інбредні шлюби. З покоління в покоління в судинах багатьох єгипетських фараонів, правителів греко-македонської династії, вождів інків текла тільки «блакитна» кров. На жаль, як виявилось, вона не гарантувала народження мудрих, сильних духом і тілом нащадків. Так, у Тутанхамона було кілька генетичних відхилень, включаючи хворобу кісток і клишоногість. Поясніть, чому в таких сім’ях з’являлися діти з психічними та фізичними вадами.

Основною причиною появи в цих сім’ях дітей з розумовими та фізичними вадами є наслідки інбридингу. Інбридинг — це коли дві особини, які є близькими родичами, наприклад брати і сестри або двоюрідні брати, спаровуються і дають потомство. Інбридинг може збільшити ймовірність передачі генетичних розладів нащадкам, а також фізичних і розумових вад. Це пояснюється тим, що інбридинг збільшує ймовірність прояву рецесивних генів у нащадків, які можуть викликати певні генетичні порушення. Крім того, інбридинг також може призвести до зниження рівня генетичної різноманітності, що також може збільшити ймовірність передачі генетичних розладів і інвалідності.

Соціальна спільність – група людей, що склалася об’єктивно в процесі історичного розвитку, реально існує, характеризується відносною цілісністю і самостійним суб’єктом соціальної та історичної дії. Чи є відмінності між термінами «популяція людей» та «людські спільноти»? Які групи людей можна вважати популяціями?

Основна відмінність між термінами «людська популяція» та «людські спільноти» полягає в тому, що популяція — це група особин, як правило, одного виду, які проживають на одній території та мають спільні характеристики, такі як вік, стать тощо, тоді як спільнота – це група людей, які сформували спільну ідентичність, зазвичай через спільну культуру, мову чи релігію. Популяції можуть включати людей, тварин, рослини або навіть мікроорганізми. Наприклад, популяція людей може бути групою людей, що живуть у певному містечку чи регіоні, або це може бути група людей, які мають спільну етнічну приналежність, національність чи релігію. Подібним чином популяція тварин може бути групою тварин, що живуть на певній території, або групою тварин спільного виду.

1. Що таке популяція людей?

Людська популяція — це група людей, як правило, одного виду, які проживають на одній території та мають спільні характеристики, такі як вік, стать, етнічна приналежність, національність або релігія. Людські популяції також можна визначити на основі інших характеристик, таких як мова, релігія чи рівень доходу.

2. Що таке генетична характеристика популяції?

Генетична характеристика популяції – це сукупність генів, які присутні в популяції. Ці гени визначають фізичні характеристики, такі як колір очей, колір волосся, колір шкіри тощо, які спостерігаються в популяції. Генетичний склад популяції може змінюватися з часом внаслідок мутацій, природного відбору чи інших еволюційних факторів. Важливо відзначити, що один і той самий ген може по-різному впливати на різні популяції через різний тиск навколишнього середовища, якому піддається популяція.

3. Що таке генофонд популяцій?

Генофонд популяції – це сукупний набір генів, наявних у популяції. Це включає всі різні версії гена, відомі як алелі, які присутні в популяції. Генофонд популяції може змінюватися з часом внаслідок мутацій, природного відбору чи інших еволюційних факторів. Важливо відзначити, що один і той самий ген може по-різному впливати на різні популяції через різний тиск навколишнього середовища, якому піддається популяція.

4. Назвіть основні властивості генофонду.

Основні властивості генофонду включають генетичне різноманіття, генетичну мінливість, частоти алелів і генотипові частоти. Генетичне різноманіття відноситься до різноманітності різних генів, знайдених у популяції, тоді як генетична варіація стосується відмінностей між цими генами. Частоти алелів відносяться до відносних частот різних алелів гена в популяції, тоді як генотипові частоти відносяться до відносних частот різних генотипів у популяції.

5. Назвіть рушійний чинник формування популяцій.

Рушійним фактором формування популяції є передусім генетичний дрейф, який стосується випадкових коливань частоти алелів у популяції з часом. Генетичний дрейф може мати значні наслідки, коли популяція різко зменшується в розмірі, і може призвести до формування нових популяцій з частотою генів, відмінною від вихідної популяції. Крім того, процес природного відбору також може призвести до формування нових популяцій, оскільки організми з більш вигідними ознаками матимуть більше шансів на виживання та розмноження.

6. Назвіть елементарні чинники формування популяцій.

До елементарних факторів формування популяції належать генетичний дрейф, мутація, потік генів, природний відбір і невипадкове спаровування. Генетичний дрейф — це випадкові коливання частоти алелів у популяції з часом, тоді як мутація — це випадкова зміна генетичного коду організму. Потік генів — це переміщення генів у популяцію або з неї, тоді як природний відбір — це процес, завдяки якому організми з кращими ознаками мають більше шансів на виживання та розмноження. Невипадкове спарювання відноситься до процесу, за допомогою якого організми вибирають партнерів на основі своїх генетичних ознак.

7. Що відрізняє популяції людини?

Популяції людей відрізняються унікальним генетичним складом, культурними звичаями, мовами та фізичними характеристиками. Люди мають довгу історію міграції та схрещування, що призвело до величезного генетичного різноманіття серед різних популяцій. Крім того, культурні звичаї, мови та фізичні характеристики значно відрізняються серед різних груп населення. Усі ці фактори сприяють унікальності людських популяцій.

8. Які особливості генофонду людських популяцій?

Генофонд людських популяцій характеризується високим ступенем генетичної мінливості з широким діапазоном алелів і генотипів, присутніх у популяції. Люди мають довгу історію міграції та схрещування, що призвело до величезного спектру генетичного різноманіття між різними популяціями. Це розмаїття відображається у фізичних характеристиках і культурних звичаях різних груп населення. Крім того, генофонд людських популяцій постійно розвивається завдяки процесам мутації, потоку генів, генетичного дрейфу та природного відбору.

9. Які чинники впливають на формування генофонду популяцій людини?

На формування генофонду людських популяцій впливають різні фактори, включаючи мутації, потік генів, генетичний дрейф і природний відбір. Мутація — це випадкова зміна генетичного коду організму, тоді як потік генів — це переміщення генів у популяцію або з неї. Генетичний дрейф — це випадкові коливання частоти алелів у популяції з плином часу, тоді як природний відбір — це процес, за допомогою якого організми з кращими ознаками мають більше шансів на виживання та розмноження. Крім того, невипадкове спарювання, при якому організми вибирають партнерів на основі своїх генетичних ознак, також може вплинути на формування генофонду.

10. Що спільного й відмінного між популяціями людини й тварин?

Люди та тварини мають багато спільних характеристик щодо формування популяції, таких як генетичний дрейф, мутація, потік генів і природний відбір. Однак люди унікальні тим, що вони також мають здатність до цілеспрямованої міграції та схрещування, що призводить до величезного генетичного різноманіття між різними популяціями. Крім того, люди також мають здатність використовувати мову та розвивати складні культурні практики, які можуть мати великий вплив на формування людських популяцій.

Різниця між інбридингом та аутбридингом

Ключова різниця – інбридинг проти аутбридингу

Селекція – це статевий репродуктивний метод, що використовується для отримання потомства з бажаними або корисними характеристиками протягом поколінь. Бажаних особин відбирають і штучно схрещують, щоб зробити потомки. Існують різні види селекційної техніки. Інбридинг та аутбридинг – два типи. Ключова відмінність між інбридингом та аутбридингом полягає в тому, що інбридинг – це процес спаровування чи розведення генетично близьких родичів протягом 4 – 6 поколінь поки аутбридинг – це процес спаровування віддалених або споріднених особин віком від 4 до 6 поколінь. Інбридинг зменшує генетичну варіацію потомства, тоді як аутбридинг збільшує генетичну варіацію у потомства.

ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке інбридинг
3. Що таке аутбридинг
4. Порівняльне порівняння – інбридинг проти аутбридингу
5. Підсумок

Що таке інбридинг?

Інбридинг – це процес розведення або схрещування генетично споріднених батьків протягом багатьох поколінь. Тісно споріднені особи, такі як брати та сестри, вибираються для інбридингу. Потомство інбридингу проявить підвищену гомозиготність. Основна мета інбридингу – збереження бажаних рис та усунення небажаних рис у цієї сукупності. Однак інбридинг може призвести до більш високого шансу виразити шкідливі рецесивні мутації, як показано на малюнку 01. Отже, велика ймовірність у нащадків переносити шкідливі рецесивні ознаки через підвищену гомозиготність шляхом інбридингу. Це вводить нижчі рівні фітнесу у потомство інбридингу. Це явище відоме як інбридингова депресія. Коли інбридинг дає біологічне потомство з нижчою придатністю, вони не здатні виживати та розмножуватися. Отже, потомство з високою гомозиготністю легко схильне до вимирання з навколишнього середовища шляхом природного відбору; це відомо як генетична чистка.

Інбридинг – це селекційний метод, який використовується у селекційній селекції для розвитку певної фенотипічної ознаки у рослин і тварин шляхом створення чистих ліній.

Малюнок 01: Інбридинг поні – Приклад дебридингової депресії

Що таке аутбридинг?

Аутсорсинг, також відомий як ауткросінг, – це процес спаровування споріднених або неспоріднених двох особин. Відбір двох особин проводиться з двох популяцій. Основна мета вирощування породи – це отримання потомства з високими характеристиками або якістю. Ці дві особи фенотипічно пристосовані до двох різних середовищ. Таким чином, потомство невмілого кросу може не легко адаптуватися до життя в будь-якому середовищі, оскільки ауткрос може призвести до фенотипу проміжних батьків. Це не ідеально підійде для батьківського середовища. Отже, аутбридинг не завжди призводить до підвищення придатності у потомства. Іноді аутбрідинг може виявляти нижчу придатність, щоб протистояти батьківському середовищу. Він відомий як депресія аутбридинга. Наприклад, перехрес між великою особиною розміру тіла та маленькою особиною розміру тіла може призвести до потомства середнього розміру; потомство може бути недостатньо пристосованим до батьківського середовища.

У більшості випадків аутбридинг дає потомство з найвищою якістю. Змішування геномів двох різних популяцій може призвести до потомства, яке перевершує будь-якого з батьків. Це відомо як покращення переваги і збільшує генетичну варіацію нового геному. Ця посилена генетична варіація стає корисною для захисту від вимирання через різних факторів, таких як екологічний стрес. Змішування генів між двома неспорідненими особинами також збільшує маскуючі ефекти шкідливих мутацій, що виникають рецесивними алелями.

Яка різниця між інбридингом та аутбридингом?

Інбридинг проти аутбридингу

Підсумок – Інбридинг проти аутбридингу

Інбридинг та аутбридинг – це дві методи селекції, що виконуються заводчиками рослин та тварин. Інбридинг проводиться між близькими родичами, щоб підтримувати корисні риси протягом поколінь. Інбридинг збільшує гомозиготність у потомства. Це негативно впливає на потомство, надаючи більше шансів виразити шкідливі рецесивні мутації. Атбрисинг проводиться між непов’язаними або віддаленими спорідненими особинами протягом декількох поколінь. Породні породи дають генетично різноманітне потомство, яке має більший потенціал адаптації до нових середовищ. Це різниця між інбридингом та аутбридингом.

Довідка:
1. Монсон, Крістофер А. та Кірстен К. Садлер. “Дебрінгова депресія та депресивна переродження виявляються в рядах диких типів зебрафій.” Зебраф. Mary Ann Liebert, Inc., червень 2010 року. Web. 29 травня 2017 року
2. “Інбридинг”. Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 21 травня 2017. Веб. 29 травня 2017 року. .
3. “Депресія, що перевершує швидкість”. Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 05 травня 2017. Веб. 29 травня 2017. https://en.wikipedia.org/wiki/Outbreeding_depression
4. «Підвищення переваги (гетерозис)». Безкоштовний словник. Farlex, n.d. Веб. 29 травня 2017 року. .

Надано зображення:
1. “Shetland pony inbred” Автор en: Користувач: ImaginaryFriend – en: Файл: Shetland pony inbred.jpg (Public Domain) через Commons Wikimedia