Losowe kojarzenie to taki, który się dzieje, gdy ludzie wybrać do kolegów, którzy chcą obcować. Nieprzypadkowe kojarzenie to takie, które występuje w przypadku osób, które mają bliższy związek.
Nieprzypadkowe kojarzenie powoduje nielosowy rozkład alleli u osobnika. Jeśli u osobnika występują dwa allele (A i a) o częstotliwościach p i q, częstotliwość trzech możliwych genotypów (AA, Aa i aa) będzie wynosić odpowiednio p², 2pq i q². Jest to znane jako równowaga Hardy'ego-Weinberga.
Zasada Hardy'ego-Weinberga stwierdza, że nie ma znaczących zmian w dużych populacjach osobników, wykazujących stabilność genetyczną.
Przewiduje, czego się spodziewać, gdy populacja nie ewoluuje i dlaczego dominujące genotypy nie zawsze występują częściej niż recesywne.
Aby zasada Hardy'ego-Weinberga mogła się urzeczywistnić, konieczne jest losowe kojarzenie. W ten sposób każdy osobnik ma możliwość krycia. Ta możliwość jest proporcjonalna do częstotliwości występujących w populacji.
Podobnie, mutacje nie mogą wystąpić, aby częstotliwości alleli nie uległy zmianie. Populacja również musi być duża i odizolowana. Aby to zjawisko wystąpiło, konieczne jest, aby dobór naturalny nie istniał
W populacji będącej w stanie równowagi krycie musi być losowe. W przypadku krycia nielosowego osoby mają tendencję do wybierania partnerów bardziej do siebie podobnych. Chociaż nie zmienia to częstości alleli, występuje mniej heterozygotycznych osobników niż w przypadku losowego kojarzenia.
Aby wystąpiło odchylenie w rozmieszczeniu Hardy'ego-Weinberga, kojarzenie gatunku musi być selektywne. Jeśli spojrzymy na przykład ludzi, krycie jest wybiórcze, ale koncentruje się na jednej rasie, ponieważ istnieje większe prawdopodobieństwo kojarzenia się z kimś bliższym.
Jeśli krycie nie jest przypadkowe, nowe pokolenia osobników będą miały mniej heterozygot niż inne rasy, niż gdyby utrzymywały krycie losowe.
Możemy więc wywnioskować, że jeśli nowe pokolenia osobników danego gatunku mają mniej heterozygotyczne DNA, może to być spowodowane tym, że jest to gatunek, który wykorzystuje kojarzenie selektywne.
Większość organizmów ma ograniczoną zdolność rozprzestrzeniania się, więc wybierają partnera z lokalnej populacji. W wielu populacjach kojarzenia się z bliskimi członkami są częstsze niż z bardziej odległymi członkami populacji.
Dlatego sąsiedzi są bliżej spokrewnieni. Krycie z osobnikami o podobieństwach genetycznych jest znane jako chów wsobny.
Homozygotyczność wzrasta z każdym kolejnym pokoleniem chowu wsobnego. Dzieje się tak w grupach populacji, takich jak rośliny, gdzie w wielu przypadkach występuje samozapłodnienie.
Chów wsobny nie zawsze jest szkodliwy, ale zdarzają się przypadki, że w niektórych populacjach może powodować depresję chowu wsobnego, gdzie osobniki są mniej skłonne do chowu wsobnego.
Jednak w przypadku kojarzenia nieprzypadkowego partnera do rozmnażania wybiera się na podstawie ich fenotypu. To powoduje zmianę częstotliwości fenotypowych i ewolucję populacji.
Przykład losowego i nielosowego kojarzenia
Bardzo łatwo jest to zrozumieć na przykładzie, jednym z nielosowych kojarzeń byłoby na przykład krzyżowanie psów tej samej rasy w celu dalszego uzyskiwania psów o wspólnych cechach.
Przykładem przypadkowego kojarzenia może być przypadkowe kojarzenie ludzi, w przypadku których wybierają partnera.
Mutacje
Wiele osób uważa, że chów wsobny może prowadzić do mutacji. Jednak nie jest to prawdą, mutacje mogą wystąpić zarówno w losowych, jak i nielosowych kojarzeniach.
Mutacje to nieprzewidywalne zmiany w DNA podmiotu, który ma się urodzić. Powstają w wyniku błędów w informacji genetycznej i ich późniejszej replikacji. Mutacji nie da się uniknąć i nie ma sposobu, aby im zapobiec, chociaż większość genów mutuje z niewielką częstotliwością.
Gdyby nie było mutacji, nie byłoby zmienności genetycznej, która jest kluczem do doboru naturalnego.
Nieprzypadkowe kojarzenie występuje u gatunków zwierząt, w których tylko kilka samców uzyskuje dostęp do samic, takich jak słonice, jelenie i łosie.
Aby ewolucja była kontynuowana u wszystkich gatunków, muszą istnieć sposoby na zwiększenie zmienności genetycznej. Mechanizmy te to mutacje, dobór naturalny, dryf genetyczny, rekombinacja i przepływ genów.
Mechanizmy zmniejszające różnorodność genetyczną to dobór naturalny i dryf genetyczny. Dobór naturalny sprawia, że przeżywają osobniki w najlepszych warunkach, ale przez to tracone są genetyczne komponenty zróżnicowania. Dryf genetyczny, jak omówiono powyżej, występuje, gdy populacje osobników rozmnażają się ze sobą w rozmnażaniu nielosowym.
Mutacje, rekombinacja i przepływ genów zwiększają różnorodność genetyczną w populacji osobników. Jak omówiliśmy powyżej, mutacja genetyczna może wystąpić niezależnie od rodzaju reprodukcji, losowej lub nie.
Reszta przypadków, w których może wzrosnąć różnorodność genetyczna, występuje w wyniku losowych kojarzeń. Rekombinacja zachodzi tak, jakby była to talia kart do gry, łącząc dwie osoby w celu skojarzenia z zupełnie różnymi genami.
Na przykład u ludzi każdy chromosom jest zduplikowany, jeden jest dziedziczony od matki, a drugi od ojca. Kiedy organizm wytwarza gamety, gamety otrzymują tylko jedną kopię każdego chromosomu na komórkę.
Na zmienność przepływu genów może wpływać kojarzenie się z innym organizmem, który normalnie wchodzi w grę z powodu imigracji jednego z rodziców.
Bibliografia
- SAHAGÚN-CASTELLANOS, Jaime. Określenie wsobnych źródeł idealnej populacji w ramach ciągłego pobierania próbek i kojarzenia losowego. Agrociencia, 2006, t. 40, nr 4, s. 471-482.
- LANDE, Russell. Ilościowa analiza genetyczna ewolucji wieloczynnikowej, zastosowana do mózgu: allometria wielkości ciała. Evolution, 1979, s. 402-416.
- HALDANE, John Burdon Sanderson. Sugestie dotyczące ilościowego pomiaru szybkości ewolucji. Evolution, 1949, s. 51-56.
- KIRKPATRICK, Mark. Dobór płciowy i ewolucja wyboru kobiet. Evolution, 1982, s. 1-12.
- FUTUYMA, Douglas J. Evolutionary Biology. SBG, 1992.
- COLLADO, Gonzalo. Historia myśli ewolucyjnej. BIOLOGIA EWOLUCYJNA, s. 31.
- COFRÉ, Hernán i in. Wyjaśnij życie lub dlaczego wszyscy powinniśmy rozumieć teorię ewolucji. BIOLOGIA EWOLUCYJNA, s. dwa.