Hiệu ứng người sáng lập trong quá trình tiến hóa là gì?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Hiệu ứng người sáng lập là một loại trôi dạt di truyền cụ thể trong đó tần số xuất hiện của các alen trong quần thể thay đổi do sự phân tách của một nhóm nhỏ các cá thể, những người thiết lập một cộng đồng mới cách ly sinh sản với quần thể đầu tiên. Nhóm nhỏ các cá nhân này được gọi là những người sáng lập , so sánh nó với một nhóm người quyết định rời khỏi nơi họ sống và thành lập (hoặc thành lập) một cộng đồng mới ở nơi khác.

Sau khi được thiết lập ở một địa điểm mới hoặc “thành lập” cộng đồng mới, nhóm người sáng lập sẽ sinh sản và truyền lại cho con cái tổ hợp alen cụ thể của nó, do kích thước nhỏ của nhóm so với quần thể ban đầu, không mang tính đại diện. của toàn dân.

Làm thế nào và tại sao tần số alen thay đổi?

Hiệu ứng người sáng lập là một hiện tượng tương tự như lỗi lấy mẫu. Trong mỗi quần thể có sự phân bố alen quy định về mỗi kiểu hình. Một số sẽ phổ biến hơn những cái khác, trong khi những cái khác sẽ chỉ xuất hiện ở một phần rất nhỏ dân số.

Nếu chúng ta lấy một mẫu ngẫu nhiên nhỏ từ một quần thể và phân tích các alen có trong mẫu đó, thì mẫu đó có thể không có cấu trúc di truyền (trung bình) giống hệt như toàn bộ quần thể. Sự khác biệt này giữa mẫu và dân số là lỗi lấy mẫu và nó xảy ra khi mẫu được chọn không đại diện cho dân số. Các loại lỗi này trở nên lớn hơn khi cỡ mẫu nhỏ hơn.

Đây chính xác là những gì xảy ra với hiệu ứng người sáng lập. Khi một phần nhỏ dân số tách ra khỏi nó và định cư ở nơi khác, nó giống như thể một mẫu dân số đã bị lấy đi. Nếu nhóm rất nhỏ, nó sẽ không đại diện cho quần thể, vì vậy nó có thể có cấu trúc di truyền hoàn toàn khác với quần thể đó.

Tần số alen bị ảnh hưởng như thế nào?

Hiệu ứng người sáng lập có thể có hai hiệu ứng hoàn toàn khác nhau đối với tần số của các alen khác nhau. Trong một số trường hợp, nó có thể làm tăng tỷ lệ của một alen nhất định, bởi vì alen đó hóa ra thường xuyên hơn nhiều so với bình thường trong nhóm những người sáng lập. Mặt khác, nó cũng có thể có tác dụng ngược lại, làm giảm sự xuất hiện của một alen hoặc thậm chí làm cho nó biến mất hoàn toàn.

Để hiểu điều này có thể xảy ra như thế nào, hãy xem xét ví dụ về hình dưới đây, trong đó các chấm màu khác nhau đại diện cho các cá thể có các alen khác nhau. Dân số bên trái là một dân số lớn sống trên một vùng đất rộng lớn. Một nhóm nhỏ dân số này xâm chiếm một hòn đảo gần đó vào bất kỳ thời điểm nào. Mũi tên trong hình hiển thị nhóm đã di chuyển.

Ở quần thể ban đầu ở bên trái, tỉ lệ các alen đỏ, lục, vàng, tím là 36:12:3:3 nên tần số của 4 alen lần lượt là 36/54, 12/54, 3/ 54 và 3/54. Tuy nhiên, nếu nhìn vào nhóm các nhà sáng lập, chúng ta sẽ nhận ra tỷ lệ rất khác nhau. Nhóm nhỏ chỉ chứa 9 cá thể có alen đỏ, 4 cá thể có alen xanh, 3 cá thể có alen vàng và không có alen tím nào. Nói cách khác, tần số alen trong trường hợp này lần lượt là 9/15, 4/15, 3/15 và 0/15.

Sơ đồ ví dụ và định nghĩa hiệu ứng sáng lập

Có thể thấy, đối với nhóm người sáng lập quần thể đảo, tần số alen đỏ giảm so với quần thể ban đầu, trong khi tần số alen xanh lục và vàng tăng (đặc biệt là màu vàng). Mặt khác, alen màu tím thậm chí còn không đến được đảo nên nó sẽ biến mất hoàn toàn khỏi quần thể này.

Các alen cụ thể mà nhóm những người sáng lập mang theo là hoàn toàn ngẫu nhiên, nghĩa là chúng không phản ứng với bất kỳ kiểu mẫu nào, vì vậy không có cách nào để biết trước tác động cuối cùng sẽ như thế nào. Một số quần thể trong đó hiệu ứng sáng lập biểu hiện có tỷ lệ một số alen lặn cao hơn nhiều so với quần thể nói chung. Trong các trường hợp khác, một số đặc điểm bị mất (như alen màu tím trong ví dụ) bởi vì, do hoàn toàn trùng hợp, những người sáng lập không có alen đó.

Ví dụ về sự trôi dạt di truyền do hiệu ứng người sáng lập

cộng đồng amish

Có thể thấy một ví dụ rõ ràng về hiệu ứng người sáng lập trong cộng đồng người Amish ở Hoa Kỳ. Cộng đồng này nằm ở bang Pennsylvania, và được thành lập bởi những người nhập cư châu Âu gốc Thụy Sĩ-Đức. Người Amish xuất thân từ một nhóm rất nhỏ những người sáng lập, và họ không chấp nhận những thành viên mới vào cộng đồng không cùng họ với nhau, vì vậy họ kết hôn với nhau, trong nhiều trường hợp dẫn đến giao phối cận huyết. Những đặc điểm này cô lập họ với phần còn lại của dân số, đó là lý do tại sao thế hệ này qua thế hệ khác người Amish đã được đặc trưng bằng cách thể hiện ảnh hưởng rất rõ rệt của các alen do những người sáng lập ban đầu đóng góp.

Người Amish là một ví dụ về hiệu ứng người sáng lập giữa con người.

Kết quả là, trong số những người Amish có một số tình trạng di truyền, chẳng hạn như chứng thừa ngón, xuất hiện thường xuyên hơn nhiều so với phần còn lại của dân số Mỹ.

Hươu đỏ của Corsica

Loài hươu này hiện được tìm thấy trên quần đảo Tyrrhenian, nhưng nhiều cuộc điều tra đã xác định rằng quần thể này có nguồn gốc di truyền từ quần thể Sardinia, nơi những người sáng lập ban đầu được cho là xuất thân.

Ví dụ về hiệu ứng người sáng lập: Đàn đỏ Corsican

Dân số Nam Phi

Tỷ lệ mắc bệnh Huntington và bệnh thiếu máu Fanconi ngày càng tăng ở Nam Phi, so với phần còn lại của dân số nói chung, được cho là do hiệu ứng người sáng lập. Người ta cho rằng những người định cư lập quốc đã mang các đột biến gen lặn gây ra những căn bệnh này, vì vậy họ đã truyền lại cho con cháu của mình.

-Quảng cáo-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados