Līdzsvarojošā atlase
Līdzsvarojošā atlase ir selektīvs process, kurā dažādas alēles (dažādas gēna versijas) tiek saglabātas populācijas genofondā ar biežumu, kas pārsniedz gēnu mutācijas biežumu.
Tas parasti notiek, ja gēna heterozigotam ir augstāks relatīvais fitness nekā homozigotam. Šādā veidā tiek saglabāts ģenētiskais polimorfisms.
Par līdzsvarojošās atlases pierādījumu var liecināt to alēļu skaits populācijā, kas saglabājas virs mutāciju biežuma frekvences. Visi mūsdienu pētījumi liecina, ka šāda ievērojama ģenētiskā variācija ir izplatīta panmikotiskās populācijās. Darvina, Vollesa un citu pētnieku pieredze liecina, ka dabiskās populācijas savvaļā ir ārkārtīgi daudzveidīgas. Muzeju kolekcijas par atsevišķām sugām stāsta to pašu.
Lai saglabātu polimorfismu, ir vairāki veidi, kā darbojas līdzsvarojošā selekcija. Divi galvenie un visvairāk pētītie ir heterozigotu priekšrocība un no frekvences atkarīga atlase.
Līdzsvarojošās atlases mehānismi
Heterozigotu priekšrocības
Heterozigotu priekšrocības jeb heterotiskās līdzsvarojošās atlases gadījumā indivīds, kas ir heterozigots konkrētā gēna lokusā, ir labāks nekā homozigots indivīds. Polimorfismi, ko uztur šis mehānisms, ir līdzsvaroti polimorfismi.
Labi izpētīts gadījums ir sirpjveida šūnu anēmija - iedzimta slimība, kas bojā sarkanās asins šūnas. Sirpjveida šūnu anēmiju izraisa hemoglobīna gēna (HgbS) varianta pārmantojamība no abiem vecākiem. Šiem cilvēkiem sarkano asinsķermenīšu hemoglobīns ir ļoti jutīgs pret skābekļa trūkumu, un tas izraisa īsāku dzīves ilgumu.
Cilvēkam, kurš no viena vecāka ir mantojis sirpjveida šūnu gēnu, bet no otra - normālu hemoglobīna (HgbA) gēnu, ir normāls paredzamais dzīves ilgums. Heterozigots ir izturīgs pret malārijas parazītu, kas katru gadu nogalina lielu skaitu cilvēku. Heterozigotu biežums saglabājas augsts, jo pret abiem homozigotiem notiek spēcīga selekcija.
Heterozigotam ir pastāvīga priekšrocība (augstāks fitness) visur, kur pastāv malārija.
No frekvences atkarīga atlase
No biežuma atkarīga selekcija notiek tad, ja fenotipa piemērotība ir atkarīga no tā biežuma.
Pozitīvā, no frekvences atkarīgā selekcijā fenotipa piemērotība palielinās, jo tas kļūst biežāk sastopams. Negatīvas frekvences atkarīgas selekcijas gadījumā fenotipa piemērotība palielinās, jo tas kļūst mazāk izplatīts. Piemēram, plēsoņu maiņas gadījumā reti sastopamās plēsoņu morfoloģijas ir piemērotākas, jo plēsēji koncentrējas uz biežāk sastopamajām morfoloģijām.
Piemērotība mainās laikā un telpā
Genotipa piemērotība var ievērojami atšķirties starp kāpura un pieaugušā īpatņa stadijām vai starp biotopa daļām.
Atlases darbības dažādos līmeņos
Genotipa piemērotība var būt atkarīga no citu populācijas genotipu piemērotības: tas attiecas uz daudzām dabiskām situācijām, kad labākais, ko darīt (no izdzīvošanas un vairošanās viedokļa), ir atkarīgs no tā, ko attiecīgajā brīdī dara citi populācijas locekļi.
Sarklas formas sarkanās asins šūnas. Šis heterozigotu stāvoklis, kas nav letāls, ir saglabājies Āfrikas un Indijas cilvēku organismos līdzsvarojošas selekcijas rezultātā, jo tas ir izturīgs pret malārijas parazītiem.
Jautājumi un atbildes
Jautājums: Kas ir balansēšanas atlase?
A: Līdzsvarojošā selekcija ir process, kurā populācijas genofonda gēnu fondā tiek saglabātas dažādas alēles ar biežumu, kas pārsniedz gēnu mutācijas biežumu.
J: Kāpēc notiek līdzsvarojošā atlase?
A: Līdzsvarojošā atlase notiek tad, ja gēna heterozigotam ir augstāka relatīvā piemērotība nekā homozigotam.
J: Kas ir ģenētiskais polimorfisms?
A: Ģenētiskais polimorfisms nozīmē, ka populācijā sastopamas dažādas kādas pazīmes formas, piemēram, dažādas alēles.
J: Kā var atrast pierādījumus līdzsvarojošai atlasei?
A. Līdzsvarojošās atlases pierādījumus var atrast pēc to alēļu skaita populācijā, kas saglabājas virs mutāciju biežuma frekvences.
Vai ģenētiskā mainība ir izplatīta panmikotiskās populācijās?
Jā, visi mūsdienu pētījumi liecina, ka panmikotiskās populācijās ir izplatīta ievērojama ģenētiskā mainība.
J: Kāda ir Darvina un Vollesa pieredze attiecībā uz dabiskajām populācijām?
A: Darvins, Voliss un citi pētnieki ir novērojuši, ka dabiskās populācijas savvaļā ir ārkārtīgi daudzveidīgas.
J: Kādi ir divi galvenie veidi, kā līdzsvarota selekcija darbojas, lai saglabātu polimorfismu?
A: Divi galvenie veidi, kā līdzsvarojošā atlase uztur polimorfismu, ir heterozigotu priekšrocības un no frekvences atkarīga atlase.
