Википедија

Генетска одржливост

Генетската одржливост била способност на присутните гени да овозможеле клетка, организам или популација да преживеела и да се репродуцирала.[1][2] Терминот генерално се користел за да ја означел шансата или способноста на популацијата да ги избегнела проблемите на оплодувањето помеѓу крвни сродници.[1] Поретко генетската одржливост можела да се користи и во однос на една клетка или на индивидуално ниво.[1]

Вкрстувањето помеѓу крвни сродници ја намалувала хетерозиготноста на геномот, што значело дека имало поголема шанса за идентични алели на локусот.[1] Кога овие алели биле некорисни, хомозиготноста можела да предизвика проблеми за генетската одржливост.[1] Овие проблеми можеле да вклучуваат ефекти врз индивидуалната кондиција (поголема смртност, побавен раст, почести развојни дефекти, намалена способност за парење, пониска плодност, поголема подложност на болести, намалена способност за издржување стрес, намалена интра-и меѓуспецифична конкурентна способност) или ефекти врз кондицијата на целата популација (депресивна стапка на раст на населението, намалена способност за повторен раст, намалена способност за прилагодување на промените во животната средина).[3] Видете Вродена депресија. Кога популацијата на растенија или животни ја губела својата генетска одржливост, нивната шанса да изумре се зголемувала.[4]

Потребни услови

уреди

За да била генетски одржлива, популацијата на растенија или животни барала одредена количина на генетска разновидност и одредена големина на популација.[5] За долгорочна генетска одржливост, големината на популацијата требало да се состои од доволно парови за размножување за да се одржела генетската разновидност.[6] Прецизната ефективна големина на населението можела да се пресметала со помош на минимална одржлива анализа на населението.[7] Поголемата генетска разновидност и поголемата големина на популацијата ќе ги намалеле негативните ефекти од генетскиот нанос и оплодувањето помеѓу крвни сродници кај популацијата.[3] Кога ќе се исполнеле соодветни мерки, генетската одржливост на популацијата ќе се зголемела.[8]

Причини за намалување

уреди
 
Тесното грло на населението можело да ја намали генетската одржливост што доведувало до можно изумирање[3]

Главната причина за намалувањето на генетската одржливост била губењето на живеалиштето.[4][9][10] Оваа загуба можела да се случи поради, на пример, урбанизација или уништување на шумите што предизвикувало фрагментација на живеалиштата.[4] Природните настани како земјотреси, поплави или пожари исто така можеле да предизвикаат губење на живеалиштето.[4] На крајот, губењето на живеалиштето можело да доведе до тесно грло на населението.[3] Кај мала популација, ризикот од оплодување помеѓу крвни сродници драстично ќе се зголемел што можело да доведе до намалување на генетската одржливост.[3][4][11] Ако тие биле специфични во нивната исхрана, тоа можело да доведе и до изолација на живеалиштата и репродуктивни ограничувања, што ќе довело до поголемо тесно грло на населението и намалување на генетската одржливост.[12] Традиционалното вештачко размножување, исто така, можело да доведе до намалување на генетската одржливост кај некои видови.[13][14]

Генетска одржливост на одредени популации на волци

уреди

Мала многу вродена популација на сиви волци (Canis lupus) кои живееле во Националниот парк Остров Ројал, Мичиген, САД претрпела опаѓање на популацијата и се ближела до исчезнување.[15] Овие сиви волци доживеале тешка инбридска депресија примарно одредена од хомозиготната експресија на силно штетните рецесивни мутации што доведувало до намалена генетска одржливост.[15][16] Намалената генетска одржливост поради тешкото оплодување помеѓу крвни сродници била изразена како намалена репродукција и преживување, како и специфични дефекти како што биле неформирани пршлени, веројатна катаракта, синдактилија, необична „опашка од јаже“ и аномални фенотипови на крзно. Посебна вродена скандинавска популација на сиви волци (Canis lupus), која исто така страдала од губење на генетската одржливост, се соочувала со депресија на сродни крвави сродници, најверојатно поради хомозиготното изразување на штетните рецесивни мутации.[17]

Зачувување на населението

уреди

Заштитата на живеалиштата била поврзана со повеќе алелно богатство и хетерозиготност отколку во незаштитените живеалишта.[18] Намалената фрагментација на живеалиштата и зголемената пропустливост на пределот можеле да промовирале алелно богатство преку олеснување на протокот на гените помеѓу популациите кои биле изолирани или помали.[18]

Минималната одржлива популација потребна за одржување на генетската одржливост била онаму каде што загубата на генетска варијација поради малата големина на популацијата (генетски дрифт) била еднаква на генетската варијација добиена преку мутација.[19] Кога бројот на еден пол бил премногу низок, можело да има потреба од вкрстување за да се одржела одржливоста.[20]

Анализирајќи

уреди

Кога се чинело дека генетската одржливост се намалувала во рамките на популацијата, можело да се направи анализа на одржливост на популацијата (PVA) за да се проценел ризикот од исчезнување на овој вид.[21][22][23] Резултатот од PVA можел да определи дали биле потребни дополнителни активности во врска со зачувувањето на еден вид.[21]

Апликации

уреди

Генетската одржливост ја применувал персоналот за управување со дивиот свет во зоолошки градини, аквариуми или други такви ex situ живеалишта.[24] Тие го користеле знаењето за генетиката на животните, обично преку нивните педигре, за да ја пресметаеле PVA и да управувале со одржливоста на популацијата.[24]

Наводи

уреди
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Hartl DL (2020-06-25). A Primer of Population Genetics and Genomics (4th. изд.). Oxford University Press. doi:10.1093/oso/9780198862291.001.0001. ISBN 978-0-19-886229-1.
  2. ↑ „A quantitative genetics model for viability selection“. Heredity. 94 (3): 347–55. March 2005. doi:10.1038/sj.hdy.6800615. PMID 15536483.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 „Importance of Genetic Variation to the Viability of Mammalian Populations“. Journal of Mammalogy. 78 (2): 320–335. 1997-05-21. doi:10.2307/1382885. JSTOR 1382885.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 „Find the weakest link. A comparison between demographic, genetic and demo-genetic metapopulation extinction times“. BMC Evolutionary Biology. 11 (1): 260. September 2011. doi:10.1186/1471-2148-11-260. PMC 3185286. PMID 21929788.
  5. ↑ „African wild dogs: Genetic viability of translocated populations across South Africa“. Biological Conservation (англиски). 234: 131–139. 2019-06-01. doi:10.1016/j.biocon.2019.03.033. |hdl-access= бара |hdl= (help)
  6. ↑ „Genetic diversity and population structure of wolverine (Gulo gulo) populations at the southern edge of their current distribution in North Americawith implications for genetic viability“. Conservation Genetics (англиски). 7 (2): 197–211. 2006-04-01. doi:10.1007/s10592-006-9126-9.
  7. ↑ „Assessing minimum viable population size: Demography meets population genetics“. Trends in Ecology & Evolution. 8 (7): 234–9. July 1993. doi:10.1016/0169-5347(93)90197-W. PMID 21236157.
  8. ↑ „Genetic viability and population history of the giant panda, putting an end to the "evolutionary dead end"?“. Molecular Biology and Evolution. 24 (8): 1801–10. August 2007. doi:10.1093/molbev/msm099. PMID 17513881.CS1-одржување: display-автори (link)
  9. ↑ „The genealogy and genetic viability of reintroduced Yellowstone grey wolves“. Molecular Ecology. 17 (1): 252–74. January 2008. doi:10.1111/j.1365-294X.2007.03468.x. PMID 17877715.
  10. ↑ Agroforestry and biodiversity conservation in tropical landscapes. Schroth, G. (Goetz). Washington: Island Press. 2004. стр. 290–314. ISBN 1-4237-6551-6. OCLC 65287651.CS1-одржување: друго (link)
  11. ↑ Young AG, Clarke GM, Clarke GM, Cowlishaw G (2000-10-12). Genetics, Demography and Viability of Fragmented Populations (англиски). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-79421-3.
  12. ↑ „Genetic viability and population history of the giant panda, putting an end to the "evolutionary dead end"?“. Molecular Biology and Evolution. 24 (8): 1801–10. August 2007. doi:10.1093/molbev/msm099. PMID 17513881.CS1-одржување: display-автори (link)
  13. ↑ „Genetic changes from artificial propagation of Pacific salmon affect the productivity and viability of supplemented populations“. ICES Journal of Marine Science. 56 (4): 459–466. August 1, 1999. doi:10.1006/jmsc.1999.0455.
  14. ↑ „Evolutionary effects of alternative artificial propagation programs: implications for viability of endangered anadromous salmonids“. Evolutionary Applications. 1 (2): 356–75. May 2008. doi:10.1111/j.1752-4571.2008.00034.x. PMC 3352443. PMID 25567637.CS1-одржување: display-автори (link)
  15. ↑ 15,0 15,1 Robinson JA, Räikkönen J, Vucetich LM, Vucetich JA, Peterson RO, Lohmueller KE, Wayne RK. Genomic signatures of extensive inbreeding in Isle Royale wolves, a population on the threshold of extinction. Sci Adv. 2019 May 29;5(5):eaau0757. doi: 10.1126/sciadv.aau0757. PMID: 31149628; PMCID: PMC6541468
  16. ↑ Kyriazis CC, Wayne RK, Lohmueller KE. Strongly deleterious mutations are a primary determinant of extinction risk due to inbreeding depression. Evol Lett. 2020 Dec 17;5(1):33-47. doi: 10.1002/evl3.209. PMID: 33552534; PMCID: PMC7857301
  17. ↑ Smeds L, Ellegren H. From high masked to high realized genetic load in inbred Scandinavian wolves. Mol Ecol. 2023 Apr;32(7):1567-1580. doi: 10.1111/mec.16802. Epub 2022 Dec 13. PMID: 36458895
  18. ↑ 18,0 18,1 „Minimum habitat thresholds required for conserving mountain lion genetic diversity“. Ecology and Evolution. 10 (19): 10687–10696. October 2020. doi:10.1002/ece3.6723. PMC 7548186 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 33072289 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
  19. ↑ „Pragmatic population viability targets in a rapidly changing world“. Biological Conservation. 143 (1): 28-34. January 2010. doi:10.1016/j.biocon.2009.09.001.
  20. ↑ „Balancing genetic diversity, genetic merit and population viability in conservation programmes“. Journal of Animal Breeding and Genetics. 120 (3): 137–149. 2003. doi:10.1046/j.1439-0388.2003.00383.x.
  21. ↑ 21,0 21,1 „Population Viability Analysis for an Endangered Plant“. Conservation Biology (англиски). 4 (1): 52–62. 1990. doi:10.1111/j.1523-1739.1990.tb00267.x. ISSN 0888-8892.
  22. ↑ Beissinger SR, McCullough DR (2002). Population viability analysis. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-04177-8. OCLC 48100035.
  23. ↑ „Population Viability Analysis“. Annual Review of Ecology and Systematics (англиски). 23 (1): 481–497. 1992-11-01. doi:10.1146/annurev.es.23.110192.002405. ISSN 0066-4162.
  24. ↑ 24,0 24,1 „Lessons from 30 years of population viability analysis of wildlife populations“. Zoo Biology. 38 (1): 67–77. January 2019. doi:10.1002/zoo.21468. PMID 30585658.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Генетска_одржливост&oldid=5179406“