GEN AKIŞI: MEKANIZMA, SONUÇLAR VE ÖRNEKLER - BIYOLOJI - 2025

Gen akış ya da gen akış, biyolojide, bir kesimden diğerine genlerin harekete karşılık gelir. Genel olarak terim, göç süreciyle eşanlamlı olarak kullanılır - evrimsel anlamda.

Yaygın kullanımında göç, bireylerin bir bölgeden diğerine daha iyi koşullar arayışı veya üreme amacıyla mevsimsel hareketini tanımlar. Bununla birlikte, evrimsel bir biyolog için göç, alellerin popülasyonlar arasında bir dizi genden transferini içerir.

Kaynak: Jessica Krueger, Wikimedia Commons'tan

Popülasyon genetiğinin ışığında evrim, alel frekanslarının zaman içinde değişmesi olarak tanımlanır.

Hardy-Weinberg dengesi ilkelerini izleyerek, frekanslar ne zaman olursa olsun değişecektir: seçim, mutasyon, sürüklenme ve gen akışı. Bu nedenle gen akışı, büyük önem taşıyan evrimsel bir güç olarak kabul edilir.

Gen akışının mekanizmaları

Bir popülasyondaki genlerin hareketini başlatan mekanizmalar ve nedenler, çalışma grubunun içsel özellikleriyle güçlü bir şekilde bağlantılıdır. Üreme durumundaki bazı bireylerin göç etmesi veya göç etmesi nedeniyle ortaya çıkabilir veya gametlerin hareketinden kaynaklanabilir.

Örneğin, bir mekanizma, bir hayvan türünün genç formlarının uzak popülasyonlara ara sıra yayılması olabilir.

Bitkiler söz konusu olduğunda, mekanizmaları tespit etmek daha kolaydır. Bitki gametleri farklı şekillerde taşınır. Bazı soylar, genleri uzaktaki popülasyonlara taşıyabilen su veya rüzgar gibi abiyotik mekanizmalar kullanır.

Benzer şekilde, biyotik dağılım var. Birçok meyve yiyen hayvan tohumların yayılmasına katılır. Örneğin, tropik bölgelerde kuşlar ve yarasalar, ekosistemler için büyük önem taşıyan bitkilerin dağılmasında çok önemli bir rol oynarlar.

Başka bir deyişle, göç hızı ve gen akışı, incelenen soyun dağılma kapasitesine bağlıdır.

Göç ve Hardy-Weinberg dengesi

Göçün Hardy-Weinberg dengesi üzerindeki etkisini incelemek için ada modeli genellikle bir basitleştirme olarak kullanılır (ada-kıta göç modeli).

Adanın nüfusu, anakaradaki nüfusla karşılaştırıldığında nispeten küçük olduğundan, adadan anakaraya herhangi bir gen transferinin anakaradaki genotip ve alel frekansları üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

Bu nedenle gen akışı yalnızca tek bir yönde etki eder: anakaradan adaya.

Alel frekansları değişiyor mu?

Göç olayının adaya etkisini anlamak için, A ₁ ve A ₂ aleli iki aleli olan bir lokusun varsayımsal örneğini düşünün . Genlerin adaya hareketinin alel frekanslarında değişime neden olup olmadığını bulmalıyız.

A ₁ alelinin frekansının _1'e eşit olduğunu varsayalım - bu, popülasyonda sabit olduğu, kıta popülasyonunda ise sabit olan A ₂ aleli olduğu anlamına gelir . Adadaki bireylerin olgunlaşmasından önce adaya 200 kişi göç ediyor.

Gen akışından sonra, frekanslar değişecek ve şimdi% 80'i "doğal" olacak,% 20'si yeni veya kıtasal olacaktır. Bu basit örnekle, gen hareketinin alel frekansı değişikliğine nasıl yol açtığını gösterebiliriz - evrimde anahtar bir kavram.

Gen akışının sonuçları

İki popülasyon arasında belirgin bir gen akışı olduğunda, en sezgisel sonuçlardan biri, bu sürecin her iki popülasyon arasındaki olası farklılıkları sulandırmaktan sorumlu olmasıdır.

Bu şekilde, gen akışı, genetik rezervuarların bileşimindeki farklılıkları sürdürmeye çalışan diğer evrimsel güçlerin tersi yönde hareket edebilir. Örneğin, doğal seçilim mekanizması gibi.

İkinci bir sonuç, faydalı alellerin yayılmasıdır. Mutasyon yoluyla taşıyıcılarına belirli bir seçici avantaj sağlayan yeni bir alel ortaya çıktığını varsayalım. Göç olduğunda, yeni alel yeni popülasyonlara taşınır.

Gen akışı ve tür kavramı

Türlerin biyolojik kavramı yaygın olarak bilinmektedir ve kesinlikle en yaygın kullanılanıdır. Bu tanım, gen havuzunu (alel frekanslarının değiştiği birim) içerdiği için popülasyon genetiğinin kavramsal şemasına uyar.

Bu şekilde, tanım gereği, genler bir türden diğerine geçmez - gen akışı yoktur - ve bu nedenle türler, farklılaşmalarına izin veren belirli özellikler gösterirler. Bu fikir dizisini izleyen gen akışı, türlerin neden bir "küme" veya fenetik gruplama oluşturduğunu açıklar.

Dahası, gen akışının bozulması evrimsel biyolojide çok önemli sonuçlara sahiptir: çoğu durumda türleşme olaylarına veya yeni türlerin oluşumuna yol açar. Genlerin akışı, diğer mekanizmaların yanı sıra coğrafi bir engelin varlığı, kur düzeyindeki tercihler gibi farklı faktörlerle kesintiye uğrayabilir.

Bunun tersi de doğrudur: Gen akışının varlığı, bir bölgedeki tüm organizmaların tek tür olarak kalmasına katkıda bulunur.

Misal

Yılan Nerodia sipedon'un göçü, kıtasal bir popülasyondan bir adaya iyi belgelenmiş bir gen akışı vakasıdır.

Tür polimorfiktir: önemli bir bant desenine sahip olabilir veya hiç bandı olmayabilir. Bir sadeleştirmede, renklendirme bir lokus ve iki alel tarafından belirlenir.

Genel anlamda kıtanın yılanları, bant desenleri sergileyerek karakterize edilir. Aksine, adalarda yaşayanlar onlara sahip değil. Araştırmacılar, morfolojik farklılığın, her bölgenin maruz kaldığı farklı seçici baskılardan kaynaklandığı sonucuna varmışlardır.

Adalarda, bireyler plaj kıyısına yakın kayaların yüzeyinde güneşlenme eğilimindedir. Bantların yokluğunun adaların kayalarında kamuflajı kolaylaştırdığı gösterildi. Bu hipotez, etiketleme ve yeniden yakalama deneyleri kullanılarak test edilebilir.

Bu uyarlanabilir nedenden dolayı, adanın nüfusunun yalnızca bantlanmamış organizmalardan oluşmasını bekleriz. Ancak bu doğru değil.

Her nesil, kıtadan yeni bir bantlı organizma grubu gelir. Bu durumda göç, seçime karşı bir güç görevi görür.

Referanslar

1. Audesirk, T., Audesirk, G. ve Byers, BE (2004). Biyoloji: bilim ve doğa. Pearson Education.
2. Curtis, H. ve Schnek, A. (2006). Biyolojiye Davet. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S. ve Herron, JC (2002). Evrimsel analiz. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evrim. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji ilkeleri (Cilt 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evrim ve yaşamın çeşitliliği: Seçilmiş makaleler. Harvard Üniversitesi Yayınları.
7. Soler, M. (2002). Evrim: Biyolojinin temeli. Güney Projesi.