Dołącz do czytelników
Brak wyników

Temat numeru

31 sierpnia 2022

NR 52 (Wrzesień 2022)

Wsobność – przyczyny, skutki i mechanizmy

0 1135

Darwin zadawał sobie py­­tania, dlaczego reprodukcja przez krzyżowa­nie z ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­niespokrewnionym osobnikiem (ang. outcrossing) jest tak powszechna w przyrodzie i dlaczego liczne gatunki roślin mają systemy, które zapobiegają samozapłodnieniu? Aby odpowiedzieć na te pytania, przeprowadził na 57 gatunkach roślin reprezentujących 30 rodzin eksperymenty polegające na samozapłodnieniu oraz na krzyżowaniu niespokrewnionych osobników. Te eksperymenty potwierdziły jego hipotezę, że samozapłodnienie musi być silnie niekorzystne dla wytwarzanego potomstwa, ponieważ powoduje obniżenie wigoru i płodności u większości badanych przez niego gatunków (Darwin 1877). Poza tymi efektami, samozapłodnienie/kojarzenie blisko spokrewnionych genotypów może prowadzić do fenotypów, które są letalne we wczesnym okresie życia (np. pozbawione chlorofilu siewki) lub do wad rozwojowych i chorób genetycznych u różnych organizmów (np. u ryb i ludzi). 
To, ile traci się z różnorodności genetycznej na skutek kojarzenia blisko spokrewnionych osobników, ma znaczenie dla wielu dziedzin biologii, takich jak hodowla, biologia ewolucyjna, genetyka konserwatorska i zdrowie człowieka (Rojas et al. 2009). To, jak bardzo różnorodna jest populacja, jest bowiem skorelowane z jej potencjałem ewolucyjnym. Innymi słowy, wsobność redukuje różnorodność genetyczną w populacji, a tym samym skuteczność działania selekcji, szczególnie wtedy, kiedy inbredowanie zachodzi szybko (np. przy kojarzeniu rodzeństwa). W związku z tym takie parametry genetyczne jak heterozygotyczność lub bogactwo alleli, odzwierciedlające różnorodność genetyczną, są dobrymi wskaźnikami potencjału ewolucyjnego populacji (Reed 2009) i liczone są rutynowo w genetyce populacyjnej. 
W małych populacjach występujących na peryferiach zasięgu, pofragmentowanych, wykazujących strukturę socjalną lub specjalizację siedliskową połączoną ze słabymi zdolnościami do dyspersji, często występuje kojarzenie w obrębie blisko spokrewnionych osobników, co prowadzi do wzrostu ich homozygotyczności. To z kolei z reguły przyczynia się do obniżenia fitness (przeżywalności i reprodukcji) osobników, szczególnie u gatunków, które zwykle rozmnażają się w parach niespokrewnionych (Wallace & Madden 1965), zob. słowniczek. Na przykład u Drosophila melanogaster dorosłe potomstwo powstałe w wyniku kojarzeń brat-siostra wykazują obniżoną płodność związaną z dystrofią gonad i nieprawidłowościami jajników (Biémont 1983). Obniżenie fitness zwane jest depresją wsobną (ang. Inbreeding depression) (Darwin 1877). Spadek fitness osobnika w populacji w stosunku do najbardziej dostosowanego genotypu spowodowany obecnością w puli genowej szkodliwych alleli znane jest jako obciążenie wsobności (ang. genetic load). 
 

POLECAMY

Fot. 1. U Liatry kłosowej (Liatris aspera) (Compositae), często występującej w naszych ogrodach, zaobserwowano prawie wyłącznie zapylanie sąsiedzkie (najbliższego sąsiada) oraz wysoce zlokalizowaną dyspersję nasion. Wiąże się to ze znaczącym wzrostem homozygotyczności w obrębie niewielkich grup sąsiednich rośl...

Pozostałe 90% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów



Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!

Przypisy