विकास में संस्थापक प्रभाव क्या है?

संस्थापक प्रभाव एक विशेष प्रकार का अनुवांशिक बहाव है जिसमें व्यक्तियों के एक छोटे समूह को अलग करने के कारण आबादी में एलील्स की उपस्थिति की आवृत्ति बदलती है, जो पहले से अलग एक नए समुदाय को प्रजनन रूप से अलग करती है। व्यक्तियों के इस छोटे समूह को संस्थापक कहा जाता है, इसकी तुलना ऐसे लोगों के समूह से की जाती है जो उस स्थान को छोड़ने का निर्णय लेते हैं जहाँ वे रहते हैं और एक नया समुदाय कहीं और स्थापित (या पाया) करते हैं।

एक बार एक नई साइट में स्थापित होने या नए समुदाय की “स्थापना” करने के बाद, संस्थापक समूह पुनरुत्पादन करता है और संतानों को एलील के अपने विशेष संयोजन के पास भेजता है, जो मूल आबादी की तुलना में समूह के छोटे आकार के कारण प्रतिनिधि नहीं है। पूरी आबादी का।

एलील आवृत्ति कैसे और क्यों बदलती है?

संस्थापक प्रभाव नमूनाकरण त्रुटियों के समान एक घटना है। प्रत्येक जनसंख्या में प्रत्येक फेनोटाइप के लिए एलील्स का एक निश्चित वितरण होता है। कुछ दूसरों की तुलना में अधिक सामान्य होंगे, जबकि अन्य जनसंख्या के बहुत ही छोटे हिस्से में मौजूद होंगे।

यदि हम एक आबादी से एक छोटा सा यादृच्छिक नमूना लेते हैं और नमूने में मौजूद एलील्स का विश्लेषण करते हैं, तो उस नमूने में पूरी आबादी के समान आनुवंशिक मेकअप (औसतन) नहीं हो सकता है। नमूना और जनसंख्या के बीच यह अंतर नमूनाकरण त्रुटि है, और यह तब होता है जब चयनित नमूना जनसंख्या का प्रतिनिधि नहीं होता है। इस प्रकार की त्रुटियां बड़ी हो जाती हैं क्योंकि नमूना आकार छोटा हो जाता है।

संस्थापक प्रभाव के साथ ठीक यही होता है। जब आबादी का एक छोटा हिस्सा इससे अलग होकर कहीं और बस जाता है, तो ऐसा लगता है जैसे आबादी का एक नमूना लिया गया हो। यदि समूह बहुत छोटा है, तो यह जनसंख्या का प्रतिनिधि नहीं होगा, इसलिए उस जनसंख्या से पूरी तरह से अलग आनुवंशिक संरचना हो सकती है।

एलील आवृत्ति कैसे प्रभावित होती है?

विभिन्न युग्मविकल्पी की आवृत्ति पर संस्थापक प्रभाव के दो मौलिक भिन्न प्रभाव हो सकते हैं। कुछ मामलों में यह एक निश्चित एलील के अनुपात को बढ़ा सकता है, क्योंकि वह एलील संस्थापकों के समूह में सामान्य से बहुत अधिक बार निकला। दूसरी ओर, इसका विपरीत प्रभाव भी हो सकता है, एलील की उपस्थिति को कम करना या इसे पूरी तरह से गायब कर देना।

यह कैसे हो सकता है यह समझने के लिए, निम्नलिखित आकृति के उदाहरण पर विचार करें जिसमें अलग-अलग रंग के बिंदु अलग-अलग एलील वाले व्यक्तियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। बाईं ओर की आबादी एक भूभाग पर रहने वाली एक बड़ी आबादी है। इस आबादी का एक छोटा समूह किसी भी समय पास के एक द्वीप का उपनिवेश करता है। चित्र में तीर उस समूह को दिखाता है जो माइग्रेट हो गया।

बाईं ओर मूल जनसंख्या में, लाल, हरे, पीले और बैंगनी युग्मविकल्पियों का अनुपात 36:12:3:3 है, इसलिए चार युग्मविकल्पियों की आवृत्तियाँ क्रमशः 36/54, 12/54, 3/ 54 और 3/54। हालाँकि, यदि हम संस्थापकों के समूह को देखें, तो हम महसूस करेंगे कि अनुपात बहुत भिन्न हैं। छोटे समूह में लाल एलील के साथ केवल 9 व्यक्ति, हरे एलील के साथ 4, पीले एलील के साथ 3 और बैंगनी के साथ कोई नहीं है। दूसरे शब्दों में, इस मामले में एलील फ़्रीक्वेंसी क्रमशः 9/15, 4/15, 3/15 और 0/15 हैं।

जैसा कि देखा जा सकता है, द्वीप उप-जनसंख्या के संस्थापकों के समूह के लिए, मूल आबादी की तुलना में लाल एलील की आवृत्ति कम हो गई, जबकि हरे और पीले एलील में वृद्धि हुई (विशेष रूप से पीले रंग की)। दूसरी ओर, बैंगनी युग्मविकल्पी द्वीप तक भी नहीं पहुंचा था, इसलिए यह इस आबादी से पूरी तरह से गायब हो जाएगा।

विशेष युग्मविकल्पी जो संस्थापकों के समूह अपने साथ ले जाते हैं वे पूरी तरह से यादृच्छिक हैं, अर्थात, वे किसी भी प्रकार के पैटर्न का जवाब नहीं देते हैं, इसलिए पहले से यह जानने का कोई तरीका नहीं है कि अंतिम प्रभाव क्या होगा। कुछ आबादी जिनमें संस्थापक प्रभाव प्रकट होता है, सामान्य जनसंख्या की तुलना में कुछ आवर्ती युग्मविकल्पियों का अनुपात बहुत अधिक होता है। अन्य मामलों में, कुछ लक्षण खो जाते हैं (जैसे उदाहरण में बैंगनी एलील) क्योंकि, सरासर संयोग से, संस्थापकों के पास वह एलील नहीं था।

संस्थापक प्रभाव के कारण अनुवांशिक बहाव के उदाहरण

अमीश समुदाय

संयुक्त राज्य अमेरिका में अमीश समुदाय में संस्थापक प्रभाव का एक स्पष्ट उदाहरण देखा जा सकता है। यह समुदाय पेंसिल्वेनिया राज्य में स्थित है, और स्विस-जर्मन मूल के यूरोपीय प्रवासियों द्वारा स्थापित किया गया था। अमीश संस्थापकों के एक बहुत छोटे समूह से आते हैं, और वे उस समुदाय के नए सदस्यों को स्वीकार नहीं करते हैं जो उनके अपने बीच से नहीं आते हैं, इसलिए वे एक-दूसरे से शादी करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कई मामलों में अंतर्प्रजनन होता है। ये विशेषताएँ उन्हें बाकी आबादी से अलग करती हैं, यही वजह है कि पीढ़ी दर पीढ़ी अमीश को मूल संस्थापकों द्वारा योगदान किए गए एलील्स के एक बहुत ही स्पष्ट प्रभाव को प्रस्तुत करके चित्रित किया गया है।

परिणामस्वरूप, अमीश के बीच कई आनुवंशिक स्थितियां हैं, जैसे कि पॉलीडेक्टीली, जो बाकी अमेरिकी आबादी की तुलना में बहुत अधिक बार दिखाई देती हैं।

कोर्सिका का लाल हिरण

यह हिरण वर्तमान में टायरानियन द्वीपों पर पाया जाता है, लेकिन कई जांचों ने निर्धारित किया है कि यह आबादी आनुवंशिक रूप से सार्डिनियन आबादी से ली गई है, जहां से मूल संस्थापकों के आने का अनुमान लगाया जाता है।

दक्षिण अफ्रीका की आबादी

बाकी सामान्य आबादी की तुलना में दक्षिण अफ्रीका में हंटिंग्टन रोग और फैंकोनी एनीमिया की घटनाओं में वृद्धि को संस्थापक प्रभाव के कारण माना जाता है। यह माना जाता है कि संस्थापक उपनिवेशवादियों ने इन बीमारियों का कारण बनने वाले पुनरावर्ती उत्परिवर्तन को अंजाम दिया, इसलिए उन्होंने उन्हें अपनी संतानों को दे दिया।