Ekoloģiskā ģenētika
Ekoloģiskā ģenētika ir pētījumi par ģenētiku un evolūciju dabiskās populācijās.
Tas ir pretstats klasiskajai ģenētikai, kas lielākoties izmanto laboratorijas celmu krustošanu, un DNS secības analīzei, kas pēta gēnus molekulārā līmenī.
Ekoloģiskajā ģenētikā tiek pētītas ar piemērotību saistītas pazīmes, kas ietekmē organisma izdzīvošanu un vairošanos. Piemēram, ziedēšanas laiks, izturība pret sausumu, polimorfisms, mimikrija, aizsardzība pret plēsējiem.
Pētījumos parasti tiek izmantoti gan lauka, gan laboratorijas pētījumi. Dabisko populāciju paraugus var nogādāt atpakaļ laboratorijā, lai analizētu to ģenētiskās variācijas. Tiks novērotas izmaiņas populācijās dažādos laikos un vietās, un tiks pētīts mirstības modelis šajās populācijās. Pētījumus bieži veic ar kukaiņiem un citiem organismiem, kuriem ir īss paaudzes laiks.
Vēsture
Lai gan darbs ar dabiskajām populācijām tika veikts jau agrāk, ir atzīts, ka šo nozari 20. gadsimta sākumā izveidoja angļu biologs E. B. Fords (1901-1988). Džulians Hakslijs (Julian Huxley) Oksfordas universitātē mācīja Fordam ģenētiku, un 1924. gadā viņš sāka pētījumus par dabisko populāciju ģenētiku. Fords ilgstoši sadarbojās arī ar R. A. Fišeru. Līdz tam laikam, kad F. R. A. Fišers bija izstrādājis savu formālo ģenētiskā polimorfisma definīciju, viņš bija pieradis pie augstām dabiskās atlases vērtībām dabā. Tas bija viens no galvenajiem dabisko populāciju pētījumu rezultātiem. Forda opus magnum bija "Ekoloģiskā ģenētika", kas iznāca četros izdevumos un guva plašu ietekmi.
Pie citiem ievērojamiem ekoloģiskās ģenētikas speciālistiem piederēja Teodosijs Dobžanskis, kurš pētīja hromosomu polimorfismu augļmušu organismā. Būdams jauns pētnieks Krievijā, Dobžanskis bija ietekmējies no Sergeja Četverikova, kurš arī ir pelnījis, lai viņu atcerētos kā ģenētikas pamatlicēju šajā jomā, lai gan viņa nozīme tika novērtēta tikai daudz vēlāk. Dobžanskis un viņa kolēģi daudzus gadus veica Drosophila sugu dabisko populāciju pētījumus ASV rietumos un Meksikā.
Daudzus ietekmēja Fords pēckara periodā. Viņu kopīgi veiktais darbs par tauriņu kārpiņām un cilvēku asinsgrupām izveidoja šo nozari un atklāja selekciju dabiskajās populācijās, par kuras nozīmi savulaik tika apšaubīta.
Šāda veida darbam ir nepieciešams ilgtermiņa finansējums, kā arī pamatojums gan ekoloģijā, gan ģenētikā. Abas šīs prasības ir sarežģītas. Pētniecības projekti var ilgt ilgāk nekā pētnieka karjera, piemēram, pētījumi par mīmikriju sākās pirms 150 gadiem un joprojām turpinās. Šāda veida pētījumu finansējums joprojām ir diezgan nepastāvīgs, taču vismaz par to, ka darbs ar dabiskām populācijām dabā ir vērtīgs, tagad nevar apšaubīt.
Saistītās lapas
- Pērpju ērču evolūcija
- Polimorfisms
- Mīmikrija
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir ekoloģiskā ģenētika?
A: Ekoloģiskā ģenētika ir pētījumi par ģenētiku un evolūciju dabiskajās populācijās, kas koncentrējas uz pazīmēm, kuras saistītas ar piemērotību, kas ietekmē organisma izdzīvošanu un vairošanos.
J: Ar ko ekoloģiskā ģenētika atšķiras no klasiskās ģenētikas?
A: Ekoloģiskā ģenētika atšķiras no klasiskās ģenētikas ar to, ka tā darbojas ar dabiskām populācijām, nevis laboratorijas celmiem, un tā koncentrējas uz pazīmēm, kas saistītas ar piemērotību, nevis pēta gēnus molekulārā līmenī.
J: Kādi ir daži piemēri ar piemērotību saistītām pazīmēm, ko pēta ekoloģiskajā ģenētikā?
A: Ekoloģiskajā ģenētikā pētāmās ar piemērotību saistītās pazīmes ir, piemēram, ziedēšanas laiks, izturība pret sausumu, polimorfisms, mīmikrija, aizsardzība pret plēsējiem.
J: Kāda ir atšķirība starp laboratorijas un lauka pētījumiem ekoloģiskās ģenētikas pētījumos?
A: Lauka pētījumi ietver dabisko populāciju paraugu ņemšanu ģenētisko variāciju analīzei, populāciju izmaiņu izpēti dažādos laikos un vietās un mirstības modeļa analīzi. Turpretī laboratorijas pētījumos galvenā uzmanība tiek pievērsta laboratorijas celmu krustošanai un gēnu secības analīzei.
Kādi organismi parasti tiek pētīti ekoloģiskās ģenētikas pētījumos?
A: Ekoloģiskās ģenētikas pētījumi bieži tiek veikti ar kukaiņiem un citiem organismiem, kuriem ir īss paaudžu laiks.
J: Kāds ir ar piemērotību saistīto pazīmju izpētes mērķis ekoloģiskajā ģenētikā?
A: Ar piemērotību saistīto pazīmju izpētes mērķis ekoloģiskajā ģenētikā ir saprast, kā šīs pazīmes ietekmē organisma izdzīvošanu un vairošanos un kā tās attīstās dabiskās populācijās.
J: Kā ekoloģiskās ģenētikas pētījumos analizē ģenētiskās variācijas?
A: Ģenētiskās variācijas dabiskajās populācijās ekoloģiskās ģenētikas pētījumos analizē, ņemot populāciju paraugus analīzei laboratorijā.
