Генетическая и фенотипическая структура популяции PDF Печать E-mail

Популяции всех видов, размножающихся половым путем, генетически неоднородны. Это означает, что любая особь из популяции обычно отличается от любой другой как по своему генотипу, так и по фенотипу.
Каждая популяция имеет свой специфический набор генотипов, свой генофонд.

Для характеристики популяции можно использовать частоты аллелей (количественное соотношение аллелей одного гена) и частоты генотипов. Эти частоты характеризуют генетическую структуру популяции. Для описания популяции могут быть так же использованы признаки, имеющие несколько четко различимых вариантов, наследование которых определяется одним или несколькими генами. Их описание и анализ обычно не представляют особых трудностей. Такие признаки вслед за датским биологом Вильгельмом Иогансеном можно называть фенами. Их частоты отражают фенотипическую структуру популяции.

У ряда видов выделены немногочисленные четко различающиеся формы, так называемые морфы. Например, красные и черные формы у многих божьих коровок, разное количество полос на раковинах некоторых наземных моллюсков. Все это проявления полиморфизма (т.е. многообразия). Полиморфизм можно наблюдать по самым различным дискретным признакам не только морфологическим, но и физиологическим, биохимическим, поведенческим. Изучение популяций часто показывает полиморфизм по белкам, в частности, ферментам, которые выполняют одинаковую функцию в клетках, но немного отличаются по первичной структуре и, следовательно, по электрофоретической подвижности. Их называют изоферментами.

В популяции можно наблюдать изменчивость и по количественным признакам. Она имеет непрерывный характер. Например, рост или вес особей популяции. Распределение особей с количественными признаками обычно имеет колоколообразную форму. Наиболее многочисленная группа представлена особями со средним значением признака.

Многие признаки носят приспособительный характер. Например, наличие нескольких цветовых форм у двуточечной коровки трактуется следующим образом: красная окраска связана с приспособлением к успешной зимовке, а черная — это адаптация к интенсивному размножению летом.

У наземных улиток из рода цепэа существует три типа окраски (желтая, коричневая и розовая) и 7 вариантов полосатости (от ее отсутствия до 6 отчетливых полос). Установлено, что эти признаки имеют различную приспособительную ценность, обеспечивая маскировочную окраску. Наиболее заметные особи чаще истребляются хищниками, например, дроздами. Коричневая же окраска связана с более прохладными местообитаниями.

Хорошо известен полиморфизм по группам крови у человека. Если сопоставить группы людей из разных мест, можно видеть весьма существенные различия. Так, в Западной Европе преобладает группа А, среди индейцев Северной Америке необычно много людей с группой крови О, а в Средней Азии и Сибири увеличена доля обладателей группы В. Считается, что группы крови связаны с различной устойчивостью к ряду заболеваний и отличия в частотах аллелей являются следствием избирательной гибели людей во время эпидемий. В популяциях ползучего клевера выявлен полиморфизм по способности выделять синильную кислоту при нарушении целостности тканей. Это свойство части растений, видимо, носит защитный характер и основано на ферментативной реакции одного из соединений, связанной с образованием цианистого водорода.

Фенотипическое разнообразие особей внутри популяций является следствием генотипической неоднородности.
Однако в природе можно встретить популяции, в которых значительная часть особей генетически однородна. Это популяции организмов, размножающихся бесполым или партеногенетическим путем. Так, некоторые сосудистые растения имеют четко выраженную клональную структуру популяций, когда все поселение состоит из вегетативных потомков одной или немногих родительских особей. Это, например, знаменитая секвойя вечнозеленая. После отмирания старого дерева из корневой поросли образуется новая группа особей и т.д. Такие клоны могут существовать тысячелетия, а доля особей, принадлежащих в одному клону (т.е. генетически однородных), может достигать 80%. Подобные примеры известны и для других растений. Так, один клон североамериканской осины занимал территорию в 40 га и включал 47 тысяч особей.

Интересные статьи по биологии:

1) Экологический гомеостаз

2) Сбалансированное питание