Түр және олардың популяциялық құрамы

Главная » Рефераттар » Түр және олардың популяциялық құрамы

Түр туралы айтатын болсақ түр деп — морфологиялық және қызметтік белгілері, кариотипі бірыңғай ұқсас, белгілі бір жерді ұзақ уақыт мекендейтін, шығу тегі бірдей, өзара еркін будандасып, көбеюге қабілетті ұрпақтар қалдыра алатын даралар жиынтығын айтамыз.

Түр деген терминді XVII ғасырда Джон Рэй енгізген, бірақ түр туралы нақтылы деректер келтіріп, олардың ғылыми аталу принциптерін (бинарлы номенклатура) қалыптастырған К. Линней (XVII ғ.) болатын.

К. Линнейден бері қарай оқымыстылардың түрге деген көзқарастары өзгеріп отырған. К. Линней түрлер өзгермейді, тұрақты болады деп болжамдаған.

Ж. Ламарк керісінше түрлер үнемі өзгереді, табиғатта шынайы түрлер кездеспейді, оларды адамдар ойлап тапқан, табиғатта тек даралар ғана кездеседі деген.

Ч. Дарвин түрлер үнемі өзгеріп отырады, бірақ белгілі бір тарихи уақыт аралығында табиғатта олар кездеседі деп айтқан. Кез келген түрлердің өздеріне тән морфологиялық, физиологиялық, цитогенетикалық, экологиялық, биохимиялық т.б. критерийлері болады.

Табиғи жағдайларда бір түрдің даралары өздерінің ареалдарында біркелкі таралмаған, бір жерлерде жиі кездесіп топтасып орналасса, екінші бір жерлерде аз кездеседі, тіпті кездеспеуі де мүмкін. Түр дараларының үлкенді-кішілі топтарын популяциялар деп атайды.

Популяция деп белгілі бір жерді ұзақ уақыт мекендеп, бір-бірімен еркін будандасатын биологиялық түр дараларының жиынтығын айтамыз.

Популяциялар түрдің тіршілік ету, эволюциялану формасы болып табылады. Олар ағзалардың сыртқы орта факторларымен әрекеттесуінің нәтижесінде, тұқым қуалаушылык, өзгергіштік және табиғи сұрыптау салдарынан қалыптасады. Популяция терминін биологияға 1903 жылы Иогансен енгізген болатын. Бір түр бірнеше популяциялардан тұрады.

Популяциялардың экологиялық, генетикалық сипаттамалары белгілі.

Популяцияның экологиялық сипаттамасына мыналар жатады:

  1. Ареал мөлшері;
  2. Даралар саны;
  3. Жастық құрамы;
  4. Жыныстық құрамы.

Популяцияның мекендейтін ареалының мөлшері түрліше болады, ол ағзалардың жекелей белсенділігінің радиусына байланысты. Мысалы, ұлу өте баяу қозғалады, ол бірнеше метрге ғана жылжи алады, демек оның ареалының мөлшері кішкентай, ал су тышқаны жүздеген метрге барып келе алады, түлкілер, қасқырлар — ондаған, жүздеген километрге таралады, демек олардың популяцияларының ареалдары үлкен. Сол сияқты популяциядағы даралар саны да әр түрлі болуы мүмкін. Мысалы, көлдерді мекендейтін инеліктің популяциясында 30 000 жуық даралар болатын болса, ұлу популяциясында не бары 1000 жуық даралар кездеседі. Дегенмен, популяциядағы даралар санының ең төменгі деңгейі болады. Ол деңгейден азайса, популяциялар жойылады.

Адамдардың сан жағынан шағын, 1500—4000 адамнан аспайтын кішкентай популяцияларын демдер, ал одан да кішкентай 1500-ден аз адамдардан тұратын популяцияларды изоляттар деп атайды. Демдер мен изоляттар ете баяу көбейеді, демдер — 20, изоляттар — 25 пайыз мөлшерінде. Сол сияқты, демдер мен изоляттарда туыстық некелесу жиілігі өте жоғары дәрежеде болады, ал ол рецессивті аллельдердің гомозигота күйіне өтіп, кейбір аурулардың дамуына алып келеді. Егер изоляттар 4 буыннан астам уақыт бір жерде өмір сүретін болса, оның әрбір мүшелері бір-бірімен кем дегенде шәберелес ағалы-інілі, немесе апалы-сіңілілі болып келеді.

Әр түрлі түрлер популяцияларының жастық және жыныстық құрамдары құбылмалы болып келеді, олар популяцияның тіршілік ұзақтығына, көбею белсенділігіне, жыныстық жетілу мерзімдеріне байланысты болады.

Популяцияны генетикалық тұрғыдан қарастыратын болсақ оның өзіне тән генофонды болады. Табиғи популяциялардың генетикалық сипаттамалары:

  1. Генофонд (ген қоры) дегеніміз популяция дараларының генотиптерінің (аллельдерінің) жиынтығы.
  2. Генетикалық гетерогенділігі немесе генетикалық полиморфизмі (көптүрлілігі).
  3. Генетикалық біртұтастығы.
  4. Әр түрлі генотипті даралардың өзара динамикалық тепе-тендігі болып саналады.

Популяциялар генофондының генетикалық көптүрлілігі бір геннің әр түрлі аллельдерінің бір мезгілде кездесуі нәтижесінде байқалады. Ол мутациялық құбылыс негізінде қалыптасады. Мутациялар, әдетте рецессивті болып гетерозиготалы ағзалар фенотипіне айтарлықтай ықпал етпей, популяция генофондында табиғи сұрыптауға ұшырамай, ұзақ уақыт сақталынады. Олар жинақталынып «тұқым қуалаушы өзгергіштіктің қорын құрайды».

Комбинативтік өзгергіштіктің арқасында бұл «қор» әрбір буында аллельдердің жаңа комбинацияларының пайда болуына алып келеді. Ал, ол «қордың» мүмкіншілігі өте үлкен. Мысалы, егер бір-бірімен 1000 локус бойынша ерекшеленетін, ал әрбір локуста 10 аллельдері бар ағзаларды өзара будандастырсақ олардан пайда болатын генотиптер варианттары 10 000 тең болар еді.

Популяцияның генетикалық біртұтастығы олардың кең мөлшердегі панмиксиясымен байланысты, яғни популяция даралары өзара еркін будандасып ұрпақтар генотиптерінің, аллельдерінің көзі ретінде популяция генофондын «пайдаланады». Популяция генофондында белгілі жағдайларда әр түрлі аллельдерден тұратын генотиптер мөлшері ұрпақтан-ұрпаққа тұрақты болады. Ол Д. Харди — Г. Вайнберг заңы арқылы сипатталады.

Популяцияларда тұқым қуалаушылықты зерттеу олардың генотиптік құрамын, яғни әр түрлі генотиптің және аллельдердің жиілігін анықтаудан басталады.

Популяцияның генотиптер не аллельдер жиілігі деп процент мөлшерімен белгіленетін осы генотипке ие аллельдер не даралар жиынтығын айтамыз. Популяция дараларының жалпы саны 100 процент деп есептелінеді.

Жынысты жолмен көбейетін ағзаларды өздігінен ұрықтанатын және айқас ұрықтанатын деп екі топқа бөлуге болады. Осы топ ағзалардың популяцияларыңда тұқым қуалау заңдылықтары түрліше болады.

Өздігінен ұрықтанатын, тұқымының түсі сары — гетерозиготалы (Аа) болып келетін, бұршақтың (А доминантты сары түсті; а-рецессивті — ақ түсті); екінші ұрпағының Ғ2 тұқымының түсі былайша ажырайды. ІАА: 2Аа: Іаа, яғни 25 пайыз — АА; 50 пайыз — Аа; 25 пайыз — аа (Мендельдің 2 заңы). Сонымен Ғ2-де — 50% гомозиготалы даралар (25 пайыз АА+25 пайыз аа) және 50 пайыз гетерозиготалы даралар болады.

Келесі жылы, яғни Ғ3-те, егер көбею коэффиценті 4-ке тең десек, гомозиготалы нысандардан ІАА-дан 4АА, 2аа-дан 4-аа; ал гетерозиготалы даралардан -2АА+4Аа+2аа генотиптер пай-да болады. Осы генотиптерді өзара қоссақ, 2АА+4АА=6АА, 4Аа, 2аа+4аа=6аа, яғни 6АА+4Аа+6аа пайда болады, оларды екіге қысқартсақ ЗАА+2Аа+Заа генотиптердің пайда болатынын байқаймыз. Пайыздық жағына келетін болсақ Ғ3-те 37.5 пайыз АА; 37.5 пайыз аа; 25 пайыз Аа кездеседі, яғни гомозиготалар (АА; аа) — 75 пайыз, гетерозиготалар 25 пайызға тең болады. Ғ3 ұрпақта гомозиготалар саны есіп (50 пайыздан 75 пайызға дейін), ал гетерозиготалар керісінше кемиді (50 пайыздан 25 пайызға дейін). Ал Ғ10 ұрпақта гомозиготалар 98.8 пайызға дейін әседі, гетерозиготалар 0,2 пайызға дейін кемиді.

Панмиксиялық популяцияларда тұқым қуалау Харди-Вайн-берг заңына сәйкес болады және ол төмендегі шарттарға сәйкес келетін популяцияларда байқалады:

  1. Даралардың бір-бірімен еркін будандасуы қажет (панмиксия);
  2. Популяцияда сұрыптаудың болмауы, яғни сұрыптаудың салдарынан гендердің жойылып кетпеуі қажет;
  3. Миграция салдарынан жаңа гендердің келіп өнбеуі қажет;
  4. Гомозиготалы және гетерозиготалы даралар бірдей мөлшерде көбеюі қажет;
  5. Популяция көлемі ірі , яғни даралар саны өте көп болуы қажет.

Харди-Вайнберг заңының 3 қағидасы белгілі: І.Нақтылы популяциядағы бір геннің жиілігінің жиынтығы тұрақты болады. Егер популяциядағы доминантты геннің (А) жиілігінің жиынтығын р деп, ал рецессивті аллелдің «а» жиілігін — # деп белгілісек, онда р + а=1; р — доминантты геннің жиілігі, а — рецессивті геннің жиілігі.

Егер популяцияда 100 000 дара болатын болса, бір локустың аллельдік геңдерінің саны 200 000-ға тең. Бірақ доминантты және рецессивті гендердің саны міндетті түрде тепе-тең болмауы мүмкін. Доминантты ген 60%, рецессивті ген 40% немесе 90% және 10% т.с. болуы мүмкін, бірақ екеуінің қосындысы 1-ге (не-месе 100%) тең болады (60%+40% =100%; 90%+10%=100 т.с.с). 2.  Нақтылы популяцияда бір аллельдің генотиптер жиілігінің жиынтығы тұрақты және ол Ньютон биномына сәйкес болады. Р2+2р^+^2=1 (100%). Р2—АА генотипінің жиынтығы. 2 рц —гетерозиготалы генотиптер (Аа) жиынтығы; ц2 — рецессивті гомозиготалы (аа) генотиптердің жиынтығы; 1 (100%) популяциядағы даралар саны. Тепе-тең популяцияларда гендердің және генотиптердің жиілігі ұрпақтан-ұрпаққа тұрақты болады.

Егер, Ғ,-де доминантты ген р=0.6 (60%) рецессивті ген=0.4 (40 %) деп алатын болсақ, олардың генотиптерінің жиілігі АА (р2) =0.36 (36%). Аа (2рд)=0.48 (48%); аа=0.16 (16%) тең болады. Келесі ұрпақта Ғ2 доминатты «А» гені бойынша гомозиготалыларда 36%, ал гетерозиготалыларда 24% осындай гаметалар түзіледі. р=0.3+0.24=0.6 (60 %). Рецессивті гендерден тұратын гаметалардың 24 пайызы гетерозиготалы дараларда, ал 16% ре-цессивті гомозиготаларда түзіледі д=0.24+0.16=0.4 (40%) яғни, екінші ұрпақта да бірінші ұрпаққа тән генотиптер ара қатынасы сақталады. Бұл құбылыс Ғ:—Ғ10 т.с. сақталынып қайталанып отырады.

Қалыптасқан гендер мен генотиптер ара қатынасының өзгеруі мүмкін бе? Мүмкін, егер де популяция тепе-тендігі бұзылса. Популяция тепе-теңдігі әр түрлі себептермен бұзылуы мүмкін. Мысалы — орта жағдайының өзгеруі салдарынан, сұрыптау нәтижесінде гендер саны азайса немесе жаңа мутациялар пайда болса.

Загрузка...