Ang ebolusyonaryong proseso ng ganap na anumang buhay na species sa ating planeta ay dumaan sa parehong mga yugto ng pag-unlad at pagtaas ng bilang ng mga populasyon nito, at pagbabawas ng bilang ng mga specimen sa ilang libo, daan-daan o mas kaunti. Sa huling kaso, kaugalian na magsalita tungkol sa bottleneck effect. Tingnan natin kung ano ang ibig sabihin nito.
Ano ang bottleneck effect?
Isipin natin na mayroong isang uri ng buhay na nilalang, na kinakatawan ng isang daang libo o kahit ilang milyong kopya. Sa napakalaking populasyon, maraming uri ng mga katangian ang makikita sa mga indibidwal ng species na ito. Halimbawa, magkakaroon ng mga indibidwal na may puti, itim, kayumanggi, batik-batik na kulay; malaki, maliit at katamtamang laki ng mga indibidwal; ang ilan ay magiging mabilis, ang iba ay mabagal, ang ilan ay may mahabang paa, ang iba ay may malalaking mata. Ang listahang ito ng mga katangian at katangian ay maaaring ipagpatuloy sa mahabang panahon. Mayroon lamang isang konklusyon: sa isang populasyon na may malaking bilang ng mga indibidwal, mayroong isang malaking pagkakaiba-iba ng genetic na impormasyon, iyon ay, ang gene poolay mayaman.
Ngayon isipin natin na may nangyaring sakuna, na humantong sa matinding pagkalipol ng species na ito. Bilang resulta, sa isang milyong indibidwal, iilan lamang sa sampu o daan-daan ang natitira. Natural, mawawala ang genetic diversity. Ang mga nabubuhay na indibidwal ay nagdadala lamang ng ilang magkakaibang mga alleles, kung saan bubuo ang mga susunod na henerasyon. Ang pagbawas sa gene pool ay isang bottleneck effect. Ang sitwasyon ay literal na katulad ng katotohanan na sa iba't ibang uri ng mga bolang may kulay na nasa isang bote, ilan lamang sa mga ito ang ibinuhos sa isang makitid na leeg.
Founder effect
Ang bilang ng mga indibidwal na nakaligtas sa yugto ng "bottleneck" ay nagbibigay ng mga bagong henerasyon. Kaugnay sa kanila, itong nabawasang bilang ng mga indibidwal ay ang founder o parent population.
Kung ang bilang ng mga indibidwal ng isang species ay nabawasan sa 10 o mas kaunti, kung gayon ang isa ay nagsasalita ng isang matinding epekto ng tagapagtatag. Sa kasong ito, halos walang pagkakaiba-iba ng mga alleles sa gene pool ng mga susunod na henerasyon, at ang parehong mga morphological character ay madalas na magaganap.
Kaya, ang mga epekto ng founder at ng bottleneck ay konektado sa isa't isa sa isang evolutionary chain: ang una ay sumusunod sa pangalawa.
Ano ang nagdudulot ng mga epektong ito?
Sa madaling salita, mabuti ba o masama ang pagbabawas ng gene pool? Ang sagot sa tanong na ito ay hindi kasing simple ng tila sa unang tingin. Narito ang mga positibo at negatibo nasundin mula sa kahulugan ng bottleneck effect, ibig sabihin, ang pagbawas sa genetic diversity sa isang partikular na species:
- Pros. Sa mga kasunod na populasyon, ang mga partikular na katangian at mutasyon ay naayos na maaaring maging kapaki-pakinabang sa mga indibidwal sa kapaligirang iyon.
- Cons. Ang mababang antas ng pagkakaiba-iba ng genetic ay humahantong sa pagbaba sa kakayahan ng isang species na umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran, iyon ay, ginagawa itong mahina. Bilang karagdagan, ang mga indibidwal ay madalas na nagsisimulang magkaroon ng mga depekto na minana.
Halimbawa ng Cheetah
Ang isang matingkad na halimbawa ng bottleneck effect na dulot ng evolutionary selection ay ang modernong cheetah. Bago ang global icing ng ating planeta (Quaternary period), mayroong ilang mga species ng cheetah sa Africa, Eurasia at North America, na ibang-iba mula sa modernong pareho sa laki at sa bilis ng mga kakayahan. Ayon sa ilang pagtatantya, ang kabuuang bilang ng mga cheetah sa planeta ay maaaring umabot sa daan-daang libong indibidwal.
Sa panahon ng Quaternary, nang hindi na magagamit ang pagkain, nagkaroon ng malawakang pagkamatay ng maraming uri ng buhay na nilalang, kabilang ang mga cheetah. Ito ay pinaniniwalaan na ang bilang ng huli ay maaaring ilang daang indibidwal lamang. Bukod dito, tanging ang pinakamabilis at pinakamaliit na specimen lang ang nakaligtas, ibig sabihin, nagkaroon ng bottleneck effect para sa mga cheetah.
Sa kasalukuyan, ang cheetah ay isang mammal na may napakababang genetic diversity. Ang mga hayop na ito ay mahinalumalaban sa lahat ng uri ng sakit, at lahat ng pagtatangka na magtanim ng mga organo sa mga ito ay nagtatapos sa kabiguan. Ang katawan ng cheetah ay halos hindi makaangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran.
Artipisyal na pagbabawas ng populasyon
Batay sa pangalan, ang bottleneck effect na ito ay dulot na ng interbensyon ng tao sa kalikasan. Mayroong ilang mga halimbawa:
- Northern elephant seal. Bilang resulta ng aktibong pangangaso at pagpuksa sa mga hayop na ito sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, sa 150 libo, 20 indibidwal na lang ang natitira.
- European at American bison. European bison sa simula ng ika-20 siglo, mayroon lamang 12 indibidwal (mula sa 3600), at Amerikano - 750 (mula sa 370 libo).
- Mga dambuhalang pagong ng Galapagos Islands.
Tandaan na ang epektong ito ay ginagamit din sa pagpili ng mga bagong subspecies ng mga halaman at hayop, upang pagsama-samahin ang mga katangiang kapaki-pakinabang sa mga tao.
Maaari bang mabawi ang genetic diversity?
Ang sagot sa tanong na ito ay oo. Oo, maaari, ngunit para dito kinakailangan na lumikha ng naaangkop na mga kondisyon. Kahit na ang pangkat ng magulang ng mga indibidwal ay maliit at nagkaroon ng malakas na bottleneck na epekto sa nakaraan, ang pagkakaiba-iba ng genetic ay maaaring maibalik sa isang mahabang kasunod na proseso ng ebolusyon.
Para dito, ang kapaligiran ay dapat magbigay ng iba't ibang mga niches para sa tirahan ng species na ito, iyon ay, ang kapaligiran mismo ay dapat na magkakaibang. pagkatapos,nakikibagay sa mga bagong kundisyon at unti-unting nakakaipon ng mga bagong mutasyon, maibabalik ng species ang gene pool nito.
Kumusta naman ang ebolusyon ng tao?
Ang iba't ibang sakuna ng kilalang kasaysayan ay patuloy na kumikitil ng sampu at daan-daang libong buhay ng tao, na lumikha ng epekto ng isang bottleneck para sa Homo Sapiens at iba pang uri ng tao. Narito ang ilang halimbawa:
- 75 thousand years ago, sumabog ang Toba supervolcano sa Indonesia. Ang lakas ng pagsabog nito ay tinatayang nasa 3,000 mga bulkan ng Saint Helena! Ayon sa ilang mga pagpapalagay, ang pagsabog na ito ay maaaring mabawasan ang bilang ng iba't ibang uri ng tao sa ilang libong indibidwal sa buong Earth.
- Noong Middle Ages, humigit-kumulang 1/3 ng populasyon ng Europe ang namatay bilang resulta ng black plague.
- Sa panahon ng kolonisasyon ng Bagong Daigdig ng mga Europeo sa pagtatapos ng ika-15 - sa unang kalahati ng ika-16 na siglo, humigit-kumulang 90% ng populasyon ng katutubo ang nawasak.
- Noong 1783, sumabog ang Lucky volcano sa Iceland. Kasunod nito, idinagdag dito ang gutom at sakit, bilang resulta kung saan humigit-kumulang 20% ng populasyon ng isla ang namatay.
Kung tungkol sa kasalukuyang sitwasyon sa mga tao, ang kanilang genetic diversity ay medyo malaki, dahil ang populasyon ng planeta ay humigit-kumulang 7.5 bilyon at ito ay ipinamamahagi sa buong Earth (iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran).
