Evolucijski proces absolutno katere koli žive vrste na našem planetu je šel skozi faze razcveta in povečanja števila njenih populacij ter zmanjšanja števila osebkov na nekaj tisoč, sto ali manj. V slednjem primeru je običajno govoriti o učinku ozkega grla. Poglejmo si podrobneje, kaj to pomeni.
Kakšen je učinek ozkih grl?
Predstavljajmo si, da obstaja nekakšno živo bitje, ki ga predstavlja sto tisoč ali celo več milijonov izvodov. V tako veliki populaciji lahko med posamezniki te vrste najdemo najrazličnejše lastnosti. Na primer, bodo posamezniki z belo, črno, rjavo, pikasto barvo; veliki, majhni in srednje veliki posamezniki; nekateri bodo hitri, drugi počasni, nekateri bodo imeli dolge okončine, drugi bodo imeli velike oči. Ta seznam lastnosti in lastnosti se lahko nadaljuje še dolgo. Zaključek je le en: v populaciji z velikim številom posameznikov obstaja veliko različnih genetskih informacij, torej genskega sklada.je bogat.
Sedaj si predstavljajmo, da se je zgodila neka kataklizma, ki je privedla do ostrega izumrtja te vrste. Posledično je od milijona posameznikov ostalo le nekaj deset ali sto. Seveda bo izgubljena genetska raznolikost. Preživeli posamezniki nosijo le nekaj različnih alelov, iz katerih bodo nastale naslednje generacije. To zmanjšanje genskega sklada je učinek ozkega grla. Situacija je dobesedno podobna dejstvu, da se je od najrazličnejših barvnih kroglic v steklenici le nekaj zlilo skozi ozek vrat.
ustanoviteljski učinek
Število posameznikov, ki so preživeli fazo "ozkega grla", povzroča nove generacije. V zvezi z njimi je to zmanjšano število posameznikov ustanovitelj ali matična populacija.
Če se število osebkov vrste zmanjša na 10 ali manj, potem govorimo o skrajnem učinku ustanovitelja. V tem primeru v genskem bazenu naslednjih generacij praktično ne bo nobene raznolikosti alelov, enaki morfološki znaki pa se bodo pojavljali precej pogosto.
Tako so učinki ustanovitelja in ozkega grla med seboj povezani v eno evolucijsko verigo: prvi sledi drugemu.
Do česa vodijo ti učinki?
Z drugimi besedami, ali je zmanjšanje genskega sklada dobro ali slabo? Odgovor na to vprašanje ni tako preprost, kot se zdi na prvi pogled. Tukaj so pozitivne in negativne strani tegaizhaja iz definicije učinka ozkega grla, to je zmanjšanja genetske raznovrstnosti pri določeni vrsti:
- Pros. V naslednjih populacijah so določene posebne lastnosti in mutacije, ki so lahko koristne za posameznike v tem okolju.
- Proti. Nizka stopnja genske raznovrstnosti vodi do zmanjšanja sposobnosti vrste, da se prilagodi spremembam v okolju, torej jo naredi ranljivo. Poleg tega posamezniki pogosto začnejo imeti dedne okvare.
primer geparda
Jasen primer učinka ozkega grla, ki ga povzroča evolucijska selekcija, je sodobni gepard. Pred globalnim zaledenitvijo našega planeta (kvartarno obdobje) je bilo v Afriki, Evraziji in Severni Ameriki več vrst gepardov, ki so se po velikosti in po hitrostnih sposobnostih zelo razlikovale od sodobnega. Po nekaterih ocenah bi lahko skupno število gepardov na planetu doseglo več sto tisoč posameznikov.
V kvartarnem obdobju, ko je hrana postala manj dostopna, je prišlo do množične umrljivosti številnih vrst živih bitij, vključno z gepardi. Domneva se, da bi lahko bilo število slednjih le nekaj sto posameznikov. Poleg tega so preživeli le najhitrejši in najmanjši primerki, to je učinek ozkega grla za geparde.
Trenutno je gepard sesalec z izjemno nizko genetsko raznolikostjo. Te zveri so šibkeodporen na vse vrste bolezni in vsi poskusi implantacije organov vanje se končajo neuspešno. Telo geparda se praktično ne more prilagajati spremembam v okolju.
Umetno zmanjšanje populacije
Glede na ime je ta učinek ozkega grla že posledica človekovega posega v naravo. Obstaja več primerov:
- Severni sloni. Zaradi aktivnega lova in iztrebljanja teh živali ob koncu 19. stoletja je od 150 tisoč ostalo le 20 posameznikov.
- evropski in ameriški bizon. Evropski bizon na začetku 20. stoletja je bilo le 12 posameznikov (od 3600), ameriški pa 750 (od 370 tisoč).
- Ogromne želve z Galapaških otokov.
Upoštevajte, da se ta učinek uporablja tudi pri izbiri novih podvrst rastlin in živali, da bi utrdili lastnosti, ki so koristne za ljudi.
Ali je mogoče obnoviti gensko raznolikost?
Odgovor na to vprašanje je pritrdilen. Da, lahko, a za to je treba ustvariti ustrezne pogoje. Tudi ko je bila starševska skupina posameznikov majhna in je v preteklosti obstajal močan učinek ozkih grl, je mogoče gensko raznolikost obnoviti v dolgem kasnejšem evolucijskem procesu.
Za to mora okolje zagotoviti različne niše za habitat te vrste, torej mora biti okolje samo pestro. potemprilagaja se novim razmeram in postopoma kopiči nove mutacije, lahko vrsta obnovi svoj genski sklad.
Kaj pa človeška evolucija?
Različne kataklizme znane zgodovine so nenehno terjale na desetine in sto tisoče človeških življenj, kar je ustvarilo učinek ozkega grla za Homo Sapiensa in druge človeške vrste. Tukaj je nekaj primerov:
- Pred 75 tisoč leti je v Indoneziji eksplodiral supervulkan Toba. Njegova eksplozivna sila je tako ocenjena na 3000 vulkanov Svete Helene! Po nekaterih domnevah bi ta izbruh lahko zmanjšal število različnih tipov ljudi na več tisoč posameznikov po vsej Zemlji.
- V srednjem veku je približno 1/3 prebivalstva Evrope umrlo zaradi črne kuge.
- Med kolonizacijo Novega sveta s strani Evropejcev ob koncu 15. - prvi polovici 16. stoletja je bilo uničenih približno 90% avtohtonega prebivalstva.
- Leta 1783 je na Islandiji eksplodiral vulkan Lucky. Kasneje sta mu dodali lakoto in bolezni, zaradi česar je umrlo približno 20 % prebivalstva otoka.
Glede na trenutne razmere pri ljudeh je njihova genetska raznolikost precej velika, saj je populacija planeta približno 7,5 milijarde in je porazdeljena po vsej Zemlji (različne okoljske razmere).
