Genų srautas yra esminė populiacijos genetikos sąvoka. Paveldimos informacijos – genų – judėjimas per populiacijas yra vienas iš jų išlaikymo ir tinkamo funkcionavimo raktų.
Kokie veiksniai lemia genų srautą? Kaip ši sąvoka įtakoja gyvūnų gyvenimą? Koks šio termino ryšys su rūšių apsauga? Čia atsakysime į visus šiuos klausimus ir dar daugiau.
Genai ir evoliucija: glaudžiai susiję
Paveldima informacija, lemianti gyvūnų savybes, yra užkoduota genuose.Genas yra ne kas kita, kaip chromosomos dalis, kurioje yra informacija apie konkretų veikėją. Pavyzdžiui, akių spalva arba tam tikrų struktūrų forma, pavyzdžiui, sparnai ar plaukų tipas.
Žinoma, vienų ar kitų genų turėjimas lems gyvūno gebėjimą išgyventi tam tikroje aplinkoje. Natūrali atranka veikia genus, nes skatina daugintis labiausiai prisitaikiusiems ir lėtai pašalina tuos, kurie yra prasčiausiai prisitaikę prie savo aplinkos.
Štai ką paaiškina šiuolaikinė evoliucijos teorija: geriausiai prie aplinkos prisitaikęs gyvūnas – dėl genų – klestės. Tačiau ką genų srautas turi bendro su evoliucine biologija? Išsamiai tai paaiškinsime kitame skyriuje.
Genų srautas: kas tai?
Genų arba genų srautas yra genų judėjimas iš vienos populiacijos į kitą. Kitaip tariant, terminas reiškia individų migraciją genų požiūriu.Ši paprasta koncepcija daugeliu atvejų lemia gyvūnų populiacijų stabilumą ir galimą jų išnykimą ilgainiui.
Genetinis kintamumas yra labai svarbus
Norėdami suprasti šios koncepcijos svarbą, turime galvoti, kad genetinis kintamumas yra būtinas rūšių gyvybingumui. Jei rūšis turi keletą alelių – geno versijų – sumažėja jos gebėjimas susidoroti su nenumatytais įvykiais, tokiais kaip liga ar aplinkos katastrofa.
Norėdami tai iliustruoti, pagalvokime, pavyzdžiui, apie ligas, kuriomis šunys serga dėl savo veislės. Šunų veislės gaunamos sukryžminus egzempliorius su labai panašia genetika, todėl jiems kyla daugybė ligų ir fizinių deformacijų, tokių kaip vokiečių aviganio nugara ar plokščia bokserių nosis.
Genų srauto svarba
Viena iš pagrindinių gyvūnų, kuriems gresia išnykimas, problemų yra ta, kad kartais jų populiacijos yra tokios mažos, kad kenčia nuo mažos genetinės įvairovės problemų. Tai žinoma kaip giminingo giminystės depresija.
Kai populiacijos individų skaičius mažas, jos genetinis kintamumas taip pat mažas. Dėl šio kintamumo trūkumo natūralios atrankos būdu pašalinami „retesni“ aleliai, o tai skatina užburto rato pradžią.
Paprastai genetinio kintamumo trūkumas reiškia, kad gyvūnas neturi genetinių „resursų“, kad, pavyzdžiui, liga nenuniokotų jo populiacijos.
Genų srauto panaudojimas
Apsaugos biologijoje vienas iš pagrindinių bet kurios rūšies išlikimo punktų yra turtingos genų įvairovės palaikymas, kad gyvūnai nepapultų į giminystės depresiją.
Toks yra populiacijos genetinio tobulinimo tikslas: bandoma tarpusavyje bendrauti izoliuotas gyvūnų populiacijas, kad jos kryžmintųsi ir pagerintų savo genų įvairovę. Šie projektai buvo itin sėkmingi gyvūnų, tokių kaip Ispanijos rudasis lokys, srityje.
Fragmentacija: grėsmė genų srautui
Kita silpnoji gyvūnų vieta – jų buveinių susiskaidymas. Kadangi dėl žmogaus įsikišimo gyvūnų populiacijos suskaidomos, pavyzdžiui, dėl kelių ir pasėlių, gali sumažėti genų srautas.
Todėl vienas iš raktų, skatinančių genų srautą, yra ryšys tarp populiacijų. Jei viena gyvūnų populiacija skatinama užmegzti ryšį su kita – migracija –, individai iš abiejų branduolių bus linkę poruotis vienas su kitu.
Tai labai padidins genų srautą, taigi ir alelių įvairovę populiacijoje. Norint pasiekti šį seksualinį kontaktą dirbtinai, naudojami tokie mechanizmai kaip laukinių gyvūnų kirtimai arba ekoduktai.
Apibendrinant, genų srautas pateikiamas kaip pagrindinė sąvoka norint suprasti rūšių populiacijos dinamiką. Be to, jo nebuvimas gali turėti rimtų pasekmių gyvūnų apsaugai, tačiau yra būdų jį atkurti.
