Генетика з основами селекції - М.П.Мигун - 2008

РОЗДІЛ VI. Генетика популяцій

6.1. Популяція - одиниця еволюційного процесу

Цей напрям генетики з’ясовує генетичні закономірності, що виявляються в популяціях рослин, людей, тварин і мікроорганізмів. Основна мета популяційної генетики полягає у вивченні законів і закономірностей, які визначають генетичну структуру популяції, співвідношення частот (питомих долей) генотипів і окремих алельніх генів, а також динаміку генетичної структури популяції в умовах впливу факторів зовнішнього середовища.

Знаючи генетичну структуру популяції і основні закони, за якими здійснюються генетичні перетворення в них, можна досить точно визначити стан цих популяцій у даний момент, спрогнозувати його на майбутнє і розробити ефективні заходи по збереженню біокомплексів в умовах несприятливих впливів онтропогенних факторів. Генетика популяції - дуже важлива наука з точки зору біоценології, охорони природи і раціонального використання природних ресурсів та медицини, бо генетичний стан популяцій людини визначається тими ж законами, що й інших об’єктів. Знаючи ці закони, можна, розрахувати, наприклад, концентрацію мутантного гена, що визначає спадкову хворобу в популяції людей міста, області чи країни, отримати інформацію про ефективність профілактичних чи лікувальних заходів, правильно їх спланувати.

Популяційногенетичні дослідження допомагають спеціалістам далеким від біології- історикам, ентографам, археологам.

З’ясовуючи частоту розповсюдження на Землі тих чи інших антигенів крові, вдалося простежити шляхи міграції людей у далекому минулому - циган, норманів...

Генетичні перетворення в популяції (або мікроеволюція, як назвав їх Ю.О. Філіпченко) складають основу походження видів, тобто макроеволюції, а також штучного створення нових сортів і порід людиною. Саме тому успіхи популяційної генетики лежать в основі розвитку еволюційної теорії, практики народного господарства і медицини.

Будь-яке біологічне дослідження має певну ціну залежно від того, якою мірою воно сприяє розумінню процесу еволюції (Ф. Г. Добжанський). З цієї точки зору генетика популяцій є одним із найцінніших наукових напрямів, бо вона слугує основою сучасних еволюційних теорій.

Біологічна еволюція - це процес змін і дивергенції біологічних форм у плині часу.

Елементарною одиницею біологічної еволюції є популяція. Такою одиницею не може бути окремий організм, бо він представляє лише одне покоління і не може спадково змінюватись у часі, який у еволюції поміряється багатьма поколіннями. Індивідуальні варіації, навіть спадкові, можуть не виявлятись у даної особини і навіть у цілого покоління у відповідності з домінантно-рецесивними співвідношеннями алельних генів та з інших причин. Види також не можуть бути елементарними еволюційними структурами, бо вони нерівномірно розподілені у просторі, найчастіше у вигляді локальних популяцій, кожна з яких має свої генетичні особливості і еволюціонує на свій лад. Таким чином, лише популяція відповідає всім вимогам елементарної одиниці еволюційного процесу, і генетичні зміни, що в ній відбуваються протягом поколінь, складають так звану мікроеволюцію.

Будь-яку спадкову зміну в популяції називають елементарною еволюційною подією.

Вважається, що генетичні процеси, які відбуваються в популяціях, тобто елементарні події мікрореволюції, лежать в основі макроеволюції, яка оперує видами і більш високими таксономічними одиницями.

Популяція - це група організмів одного виду, що заселяє певну територію і розмножується ізольовано від інших популяцій того ж виду.

Використовують поняття ідеальних і реальних популяцій. Ідеальна популяція складається із безмежної кількості особин, між якими можливі випадкові схрещування без будь-яких обмежень, тобто в такій популяції здійснюється панміксія. (Панміксія - вільне, засноване на випадковому рівномірному сполученні всіх типів гамет схрещування особин в межах популяції). Ідеальних популяцій у природі відсутні. Однак поняття ідеальної популяції дуже важливе, бо його використовують для порівняльних оцінок, а також як модель для математичних розрахунків, що застосовується в генетиці популяцій.

Реальні - природні популяції завжди підлягають дії факторів зовнішнього середовища, вони завжди обмежені як чисельністю особин, так і ступенем вираженості панміксії. Панміксія може бути повною, частково обмеженою і цілком відсутньою за самозапліднення та безстатевого розмноження. Реальні популяції і є об’єктом генетичних досліджень. І вони залежно від способу розмноження особин поділяються на гри типи:

1) популяції самозапильних рослин і автогамних тварин;

2) популяції перехреснозапильних рослин і алогамних тварин;

3) популяції форм, що розмножуються вегетативно (апогамне розмноження).

Генетична структура цих типів популяцій дуже відрізняється і в кожній з них генетична перебудова у часі йде за своїми власними законами.

Популяції, що розмножуються статевим способом і в межах яких здійснюються вільні випадкові схрещування, називаються панміктичними або менделівськими.

У них діють менделівські закони успадкування і розщеплення, чого немає в популяціях організмів, що розмножуються вегетативно.