Что такое генофонд популяции

О сложном термине «генофонд» простым языком

Популяция представляет собой совокупность живых представителей одного вида, находящихся в полной или частичной изоляции от своих собратьев. Данная статья поможет узнать вам о ней подробнее со всеми особенностями.

Генофонд, или как его еще называют генный пул, является одним из базовых понятий популяционной генетики.

Данный термин означает все множество форм генов определенной группы существ, находящихся в изоляции. Такое разнообразие обеспечивает лучшее приспособление живых существ к условиям окружающей среды.

Например, сегодня количество выживаемых коричневых воробьев больше, чем серых. Но если условия поменяются, то все может стать наоборот. Погибают лишь отдельные особи, но благодаря спасательному гену, целая популяция продолжает свое существование.

Понятие генофонда было сформулировано еще в 30-е годы 20 века. Его ввел советский генетик Серебровский А.С. Такое обозначение было выбрано для подчеркивания всего богатства генов. На западе термин ввел Ф.Г. Должанский.

Генофонд: его виды и особенности

Все популяции классифицируются на два типа:

• Мономорфные – наличие только одной формы гена;
• Полиморфные – противоположность первой.

У генов существует несколько различных вариаций. Например, большее общее число форм генов будет у того вида, который имеет больше одного набора хромосом.

В основном, представителей популяции в разы больше, чем существующих вариаций генов.  При постоянном скрещивании особей, находящихся в близком родстве одной популяции, образуются мономорфные типы.

Популяция и эволюция

Популяцию можно считать единицей эволюции, которой присущи такие особенности:

• Пребывание в частичной изоляции. Это не дает возможности свободной передачи наследственной информации за пределы своего вида.
• Благодаря свободному скрещиванию, особи создают особенный генофонд. Из-за регулярного обмена генами, выживают только те особи, которые прошли естественный отбор.
• Проживание на одной территории в течение нескольких лет. За этот период происходит смена поколений, что приводит к эволюционным процессам.

Движущие силы эволюции в популяции

Рассмотрим главные процессы эволюции, оказывающие прямое и косвенное воздействие на генофонд.

Мутация. Данный процесс происходит не часто. Обычно возникает из-за влияния радиоактивных, химических и других факторов.

Мутация может быть вредна при одних условиях жизни, но станет подарком при других. Именно поэтому является важным явлением при популяции.

«Волны жизни» – это значительные изменения в численности популяции. Причины возникновения естественные, или вызванные природными катаклизмами. Популяционные волны также оказывают влияние на естественный отбор и его направление.

Дрейф генов – случайное изменение популяции частот форм генов. Это может послужить причиной истребления рецессивных генов, появление редких генов для вида.

Изоляция. Бывает двух вдов: географическая и биологическая. Изоляция, из-за отсутствия случайного скрещивания, способствует усугублению генетически различия между особями популяции.

Направленное действие имеет лишь естественный отбор, который способствует выживанию сильнейших особей и сохраняет их генотип. Отсюда вытекает две причины изменения генофонда – случайные и направленные. Разберем их детальнее.

Случайные причины

К таким причинам можно отнести следующее:

• Частичная миграция в другое место обитания.
• При разделении популяции барьером, как естественным, так и искусственным.
• Природные катаклизмы (общий фонд образовываться из случайных генотипов выживших особей).
• Неблагоприятные условия проживания, которые повлекли за собой массовую гибель существ.
• Изменение численности популяции. Это можно наблюдать на примере насекомых, у которых популяция весной складывается из выживших зимой особей.

Исходя из этого, можно заметить отрицательное влияние случайных факторов на генофонд, которые только обедняют его. Но с другой стороны, это способствует возникновению жизнеспособных особей, которые имеют свой особый генофонд.

Направленная причина

Можно назвать лишь одну причину – естественный отбор. При помощи его увеличивается частота более полезных генов в одних условиях, и уменьшение вредных в других.

Естественный отбор называют, своего рода, «санитар». Он способствует изменению фенотипа особей, их стиля поведения и образа жизни в целом. Цель данного процесса – максимальное приспособление к существующим условиям жизни.

Различие популяции: в чем причина?

Исходя из вышеизложенной информации, можно легко озвучить причины различия генофонда изолированных популяций определенного вида:

• Ареал обитания и условия жизни. В зависимости от генотипа, особи по-разному приспосабливаются к одним условиям.
• Направления мутагенеза. Мутация одного вида может случиться в одном месте, у другого совершенно в ином. Они будут либо доминантными, либо рецессивными.
• Кроссинговер – явление, которое характеризуется обменом хромосом между участниками.

Одна из причин отличия генофонда – изолированность. Некоторые изменения накапливаются и наследуются годами, тем самым отдаляя популяции одной видовой категории в схожести.

Стабильность генофонда: возможно ли ее достичь?

С точки зрения теории, генофонд может быть стабильным и неподвижным. Это предположение утверждает закон Харди-Вайнберга: по истечению определенного периода частоты генов достигают равновесного состояния, а затем уже общий генофонд становится неизменным.

Но для появления стабильности, необходимо чтобы соблюдался ряд условий:

• Особи с определённым генотипом не должны мигрировать.
• Скрещивание должно быть только случайное.
• Стабильные и постоянные условия проживания.

Но при сегодняшней жизни, соблюдение данных условий практически невозможно. Теоретическую стабильность можно воссоздать лишь искусственно.