Disperze (biologie)

Rozptyl  je termín, který se odkazuje na rozmanitost zvláštností v populaci .

Jedna z kvantitativních charakteristik populace . Pro popis asexuální a hermafroditní populace je kromě disperzí pro každý znak ( σ ) nutné znát také počet jedinců ( N ) a průměrné hodnoty znaků ( Δx ).

V segregované populaci má každé pohlaví svou vlastní hodnotu rozptylu - (σ M ) a (σ F ). Dalšími parametry jsou počet jedinců ( N ), poměr pohlaví a sexuální dimorfismus .

Disperze v ontogenezi

Genotypová odchylka

Rozptyl genetického materiálu populace nebo druhu . Zahrnuje genetickou informaci jádra , mitochondrií , ribozomů a dalších organel . K nové genetické diverzitě dochází prostřednictvím mutací , které mohou mít podobu rekombinace , migrace a/nebo změn karyotypu (počet, tvar, velikost a vnitřní distribuce chromozomů ). Genetický drift je statistickým měřítkem rychlosti genotypových změn v populaci .

Fenotypový rozptyl

Tentýž gen za různých podmínek prostředí může být realizován v 1, 2, několika nebo celé řadě hodnot vlastností (fenů). Stejným způsobem lze za různých podmínek prostředí realizovat stejný genotyp v celém spektru potenciálně možných fenotypů , ale v každé specifické ontogenezi je realizován pouze jeden z tohoto spektra fenotypů. Dědičná norma reakce je chápána jako maximální možná šířka tohoto spektra. Rychlost reakce charakterizuje podíl účasti prostředí na implementaci vlastnosti. Čím širší je reakční norma, tím větší je vliv prostředí a tím menší vliv genotypu v ontogenezi. Obvykle platí, že čím rozmanitější jsou stanovištní podmínky druhu, tím vyšší je jeho reakční rychlost. .

Rozptyl ve fylogenezi

Aby populace „pocítila“ blížící se frontu škodlivého faktoru životního prostředí, je nutný kontakt křivky úmrtnosti obyvatelstva s touto frontou. Čili za obdržené informace musí obyvatelstvo vždy zaplatit určitou oběť v podobě eliminace nejcitlivějších jedinců na tento faktor. V tomto případě je platba úměrná obdrženým informacím a úzce souvisí s fenotypovým rozptylem populace. Pokud je fenotypový rozptyl malý, pak ve stabilním prostředí nedochází k eliminaci a nedochází k informačnímu kontaktu populace s prostředím. V tomto případě může další náhlá změna prostředí populaci zaskočit a zcela ji zničit. Naopak, pokud je fenotypový rozptyl velmi velký, pak náklady na nové informace neúměrně rostou. V důsledku toho existuje určitá hodnota fenotypové disperze, která je pro danou populaci v daném prostředí optimální, což zajišťuje získání potřebných informací předem s minimálními náklady pro ni.

Negativní zpětná vazba regulující rozptyl populace

Známé genetické mechanismy diploidie , homo- , heterozygotnosti a gamet jsou schopny regulovat disperzi a automaticky udržovat její optimum díky mechanismu negativní zpětné vazby. Heterozygotnost hraje konzervativní roli při ochraně recesivních znaků před účinky selekce. V důsledku toho se rozptyl snižuje. Homozygotnost hraje provozní roli, vykazuje recesivní rysy a zvyšuje variabilitu. V nejjednodušším případě monohybridního křížení : 2Aa ↔ AA + aa znamená zvýšení disperze zvýšení podílu homozygotů, zatímco její pokles je naopak spojen se zvýšením podílu heterozygotů. Ukázalo se , že změna rovnováhy doleva ( hybridizace , outbreeding ) zvyšuje heterozygotnost, zvyšuje potenciální variabilitu a zužuje rozptyl. [1] [2] [3] Na druhou stranu změna rovnováhy doprava ( inbreeding ) snižuje heterozygotnost, zvyšuje volnou variaci a disperzi. Přechod ke složitějším polyalelickým případům nemění hlavní závěry. [čtyři]

Poznámky

  1. Chetverikov S. S. (1926) O některých aspektech evolučního procesu z pohledu moderní genetiky. Časopis. celkový biologie. 2 s 5-54.
  2. Fisher RA (1930) Genetická teorie přirozeného výběru. Oxford; Clarendon Press.
  3. Mather K. (1953) Genetická struktura populací. Symp. zk. Biol. 7 str. 66-95.
  4. Geodakjan VA (1987) Feedback Control of Sexual Dimorphism and Dispersion. Směrem k nové syntéze v Evolutu. Biol. Proč. Internovat. Symp. Praha. Čeština. Ac. sci. p. 171-173.

Viz také