Inbrední deprese

Inbreedingová deprese  je pokles životaschopnosti jedinců vyplývající z inbreedingu . Projevuje se v podobě nízké hodnoty indexu dědičnosti  ve fenotypu , nízké schopnosti biologické adaptace a snížení imunity vůči nemocem. V důsledku toho dochází ke snížení přežití a reprodukčního úspěchu [1] .

Deprese příbuzenské plemenitby u zvířat je charakterizována sníženou  plodností , nižší produktivitou, horší rychlostí růstu atd. Rostliny vzniklé samoopylením jsou také náchylné k depresi příbuzenské plemenitby a jsou obvykle méně životaschopné.

Alespoň část genetické zátěže populace se projevuje pouze v homozygotním stavu, protože homozygotnost pro recesivní alely se vyskytuje se zvýšenou frekvencí u potomků příbuzných organismů [1] . To je zvláště důležité v malých populacích, jako jsou ty, které prošly efektem úzkého hrdla , protože jsou ve značném riziku příbuzenské plemenitby [2] . Hlavními faktory ovlivňujícími depresi inbreedingu jsou mutace , selekce a genetický drift [1] .

Realizace opatření , jako je genetická očista nebo genetická záchrana , snižuje inbrední depresi v populaci [ 2] , i když je jejich realizace spojena s rizikem alespoň dočasného snížení kondice [1] .  

Mechanismus původu

Inbreedingová deprese nastává v důsledku příbuzenské plemenitby v rámci malé populace, v důsledku toho mají nové generace častěji stejné alely ( homozygotnost ), u kterých se mohou objevit recesivní znaky (aa). Recesivní gen (a) je často defektní, méně vhodný pro přežití v přirozeném prostředí, způsobuje dědičné onemocnění nebo snižuje životaschopnost organismu, zpravidla jej však „uspí“ dominantní zdravá alela (A) pokud se praktikují nesouvisející vazby, to znamená, že rodiče jsou schopni zajistit dítěti genetickou rozmanitost (Aa). Recesivní znaky se objevují, pokud jsou přítomny v genomech obou rodičů, např. (Aa) a (Aa), což je nejpravděpodobnější, pokud spolu souvisí. Z toho vyplývá, že čím pevnější je vztah mezi párem, tím vyšší je pravděpodobnost, že jejich potomci budou homozygotní, tedy zdědí defektní geny a budou méně životaschopní.

Přírodní výběr

Přírodní výběr není schopen zbavit populaci škodlivých genů, za prvé proto, že škodlivé geny často vznikají jako výsledek náhodných mutací. Existuje možnost, že náhodná mutace ovlivní dominantní alelu (A), ale je nejpravděpodobnější, že plod nebude životaschopný, z tohoto důvodu mají dominantní alely jen zřídka ten či onen defekt. Jiná situace nastává u recesivních defektních alel, které jsou ukolébány dominantní zdravou alelou (Aa) a bez následků se mohou dále šířit v populaci, přesto se v plné míře projevují při inbreedingu.

Následky inbreedingové deprese mohou pociťovat organismy, které praktikují přenos genů na potomky prostřednictvím meiózy a genetického křížení. Na jednu stranu to druhu poskytuje evoluční výhody, např. umožňuje opravu poškozené DNA nebo maskování škodlivých alel, což zvyšuje šanci na přežití potomků, cenou za to je však nepřípustnost úzce souvisejících vztahů [3] [4] .

Inbreedingová deprese může druhu prospět i dlouhodobě, protože v důsledku blízce příbuzných vztahů se z populace vyplavují škodlivé geny zodpovědné za výskyt nemocných a neživotaschopných potomků. Čím více jsou smrtelné recesivní defektní geny, tím rychleji se vyplavují, čímž se v průběhu času zvyšuje životaschopnost konkrétní populace [5] . To však populaci nezachraňuje před obecnými důsledky inbrední deprese a je spíše výjimkou. Takže lidé zabývající se šlechtěním nových psích plemen při snaze vymýt z populace určitou škodlivou mutaci riskují další snížení její plodnosti a životaschopnosti [6] [7] [8] .

Člověk

Člověk, jako každý eukaryotický organismus, podléhá škodlivým účinkům inbreedingu. Živým příkladem jsou evropské královské dynastie, které v rámci rodiny praktikují incest a následně pociťují plné důsledky inbreedingové deprese. Zapříčinila například vymření španělské habsburské dynastie , jejíž poslední představitel Karel II . trpěl demencí, tělesnými deformacemi, řadou dědičných chorob a sám nemohl mít děti.

Další známou obětí inbreedingové deprese je Tutanchamon , faraon starověkého Egypta, který měl díky úzce příbuznému mísení předků vážné fyzické abnormality a zženštilé tělo [9] .

Inbreedingová deprese je zvláště náchylná na izolované malé populace lidí - klany, malé kmeny a nekontaktní národy, kde je ve skutečnosti každý člen kmene jeden druhému příbuzný. V důsledku to může vést k šíření nemocí a fyzických defektů v rámci kmene/klanu, poklesu plodnosti žen a vysoké kojenecké úmrtnosti. Těmito problémy do určité míry trpí každý izolovaný kmen [10] [11] . Účinky inbreedingové deprese mohou také pociťovat lidé, jejichž kultury praktikují úzce související vazby. Četnost úzce souvisejících vazeb přitom přímo souvisí s nízkou životní úrovní, negramotností obyvatelstva, šířením nucených sňatků a nemožností užívat antikoncepční prostředky [12] .

Viz také

Poznámky

  1. 1 2 3 4 Philip W. Hedrick, Aurora Garcia-Dorado. Porozumění inbreedingové depresi, očistě a genetické záchraně  (anglicky)  // Trends in Ecology and Evolution. - 2016. - doi : 10.1016/j.tree.2016.09.005 .
  2. 1 2 Joanna R. Freelandová. Ekologie molekulární. — Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008. — s. 225–261. - ISBN 978-83-01-15413-4 .
  3. Bernstein, H; Byerly, H.C.; Hopf, F. A.; Michod, RE Genetické poškození, mutace a evoluce pohlaví   // Věda . - 1985. - Sv. 229 , č.p. 4719 . - S. 1277-1281 . - doi : 10.1126/science.3898363 . — PMID 3898363 .
  4. Michod, RE Eros a evoluce: Přirozená filozofie sexu. (1996) Perseus Books ISBN 0201442329 ISBN 978-0201442328
  5. García-Dorado, A. Pochopení a předpovídání poklesu zdatnosti zmenšených populací: příbuzenské křížení, čištění, mutace a standardní selekce  //  Genetics: journal. - 2012. - Sv. 190 . - S. 1461-1476 . - doi : 10.1534/genetika.111.135541 . — PMID 22298709 .
  6. Garcia-Dorado, A. O důsledcích ignorování očištění na genetická doporučení pravidel MVP  //  Dědičnost: časopis. - 2015. - Sv. 115 . - S. 185-187 . - doi : 10.1038/hdy.28.2015 .
  7. Leberg, P.L.; Firmin, BD Role inbreedingové deprese a očisty v programech chovu a obnovy v zajetí  //  Molekulární ekologie : deník. - 2008. - Sv. 17 , č. 1 . - str. 334-343 . - doi : 10.1111/j.1365-294X.2007.03433.x . — PMID 18173505 .
  8. Crnokrák, P; Barrett, SCH. Čištění genetické zátěže: přehled experimentálních důkazů  // Evolution  :  journal. - Wiley-VCH , 2002. - Sv. 56 . - str. 2347-2358 . - doi : 10.1111/j.0014-3820.2002.tb00160.x .
  9. pravdy“, Vladimír LAGOVSKÝ | Web "Komsomolskaya . Jak Tutanchamon skutečně vypadal za svého života  (rusky) , KP.RU - web Komsomolskaja Pravda  (20. října 2014). Archivováno z originálu 23. ledna 2018. Staženo 22. ledna 2018.
  10. Ober, C; Hyslop, T; Hauck, WW Účinky příbuzenské plemenitby na plodnost u lidí: důkazy pro kompenzaci reprodukce   // Am . J. Hum. Genet. : deník. - 1999. - Leden ( sv. 64 ). - str. 225-231 . - doi : 10.1086/302198 . — PMID 9915962 .
  11. Vliv příbuzenské plemenitby na plodnost v předindustriální populaci | Evropský žurnál lidské genetiky . Staženo 13. prosince 2018. Archivováno z originálu 22. prosince 2016.
  12. Vede příbuzenské křížení ke snížení lidské plodnosti? (anglicky)  // Annals of Human Biology : deník. — Sv. 29 . - S. 111-130 . - doi : 10.1080/03014460110075657 .

Literatura