Η εξελικτική διαδικασία κάθε απολύτως ζωντανού είδους στον πλανήτη μας πέρασε τόσο από τα στάδια της άνθησης όσο και της αύξησης του αριθμού των πληθυσμών του και τη μείωση του αριθμού των δειγμάτων σε αρκετές χιλιάδες, εκατοντάδες ή λιγότερα. Στην τελευταία περίπτωση, συνηθίζεται να μιλάμε για το φαινόμενο της συμφόρησης. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι σημαίνει αυτό.
Τι είναι το φαινόμενο συμφόρησης;
Ας φανταστούμε ότι υπάρχει κάποιο είδος ζωντανού πλάσματος, το οποίο αντιπροσωπεύεται από εκατό χιλιάδες ή και πολλά εκατομμύρια αντίγραφα. Σε έναν τόσο τεράστιο πληθυσμό, μια μεγάλη ποικιλία χαρακτηριστικών μπορεί να βρεθεί μεταξύ των ατόμων αυτού του είδους. Για παράδειγμα, θα υπάρχουν άτομα με λευκό, μαύρο, καφέ, κηλιδωμένο χρώμα. μεγάλα, μικρού και μεσαίου μεγέθους άτομα· Άλλοι θα είναι γρήγοροι, άλλοι αργοί, άλλοι θα έχουν μακριά άκρα, άλλοι θα έχουν μεγάλα μάτια. Αυτή η λίστα ιδιοτήτων και ιδιοτήτων μπορεί να συνεχιστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Υπάρχει μόνο ένα συμπέρασμα: σε έναν πληθυσμό με μεγάλο αριθμό ατόμων, υπάρχει μεγάλη ποικιλία γενετικών πληροφοριών, δηλαδή η γονιδιακή δεξαμενήείναι πλούσιος.
Τώρα ας φανταστούμε ότι συνέβη κάποιος κατακλυσμός, ο οποίος οδήγησε σε απότομη εξαφάνιση αυτού του είδους. Ως αποτέλεσμα, από ένα εκατομμύριο άτομα, παρέμειναν μόνο μερικές δεκάδες ή εκατοντάδες. Φυσικά, η γενετική ποικιλότητα θα χαθεί. Τα επιζώντα άτομα φέρουν μόνο μερικά διαφορετικά αλληλόμορφα, από τα οποία θα σχηματιστούν οι επόμενες γενιές. Αυτή η μείωση της γονιδιακής δεξαμενής είναι ένα φαινόμενο συμφόρησης. Η κατάσταση είναι κυριολεκτικά παρόμοια με το γεγονός ότι από μια μεγάλη ποικιλία από χρωματιστές μπάλες που υπήρχαν σε ένα μπουκάλι, μόνο μερικές από αυτές χύθηκαν μέσα από έναν στενό λαιμό.
Ιδρυτικό εφέ
Ο αριθμός των ατόμων που επέζησαν μέσω του σταδίου «συμφόρησης» δημιουργεί νέες γενιές. Σε σχέση με αυτά, αυτός ο μειωμένος αριθμός ατόμων είναι ο ιδρυτικός ή γονικός πληθυσμός.
Αν ο αριθμός των ατόμων ενός είδους μειωθεί σε 10 ή λιγότερο, τότε μιλάμε για ένα ακραίο ιδρυτικό αποτέλεσμα. Σε αυτή την περίπτωση, πρακτικά δεν θα υπάρχει ποικιλομορφία αλληλόμορφων στη γονιδιακή δεξαμενή των επόμενων γενεών και οι ίδιοι μορφολογικοί χαρακτήρες θα εμφανίζονται αρκετά συχνά.
Έτσι, τα αποτελέσματα του ιδρυτή και του στενώματος συνδέονται μεταξύ τους σε μια εξελικτική αλυσίδα: η πρώτη ακολουθεί τη δεύτερη.
Σε τι οδηγούν αυτές οι επιπτώσεις;
Με άλλα λόγια, η μείωση της γονιδιακής δεξαμενής είναι καλή ή κακή; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα δεν είναι τόσο απλή όσο φαίνεται με την πρώτη ματιά. Εδώ είναι τα θετικά και τα αρνητικά πουπροκύπτει από τον ορισμό του φαινομένου συμφόρησης, δηλαδή τη μείωση της γενετικής ποικιλότητας σε ένα δεδομένο είδος:
- Πλεονεκτήματα. Σε επόμενους πληθυσμούς, καθορίζονται συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και μεταλλάξεις που μπορεί να είναι ωφέλιμες για τα άτομα σε αυτό το περιβάλλον.
- Μειονεκτήματα. Ένα χαμηλό επίπεδο γενετικής ποικιλότητας οδηγεί σε μείωση της ικανότητας προσαρμογής ενός είδους στις περιβαλλοντικές αλλαγές, δηλαδή το καθιστά ευάλωτο. Επιπλέον, τα άτομα συχνά αρχίζουν να έχουν κληρονομικά ελαττώματα.
Παράδειγμα τσιτάχ
Ένα ζωντανό παράδειγμα του φαινομένου της συμφόρησης που προκαλείται από την εξελικτική επιλογή είναι το σύγχρονο τσιτάχ. Πριν από την παγκόσμια παγοποίηση του πλανήτη μας (Τεταρτογενής περίοδος), υπήρχαν αρκετά είδη τσιτάχ στην Αφρική, την Ευρασία και τη Βόρεια Αμερική, τα οποία διέφεραν πολύ από το σύγχρονο τόσο σε μέγεθος όσο και σε ταχύτητες. Σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, ο συνολικός αριθμός των τσιτάχ στον πλανήτη θα μπορούσε να φτάσει τις εκατοντάδες χιλιάδες άτομα.
Κατά την περίοδο του Τεταρτογενούς, όταν η τροφή έγινε λιγότερο διαθέσιμη, υπήρξε μαζική θνησιμότητα πολλών ειδών ζωντανών πλασμάτων, συμπεριλαμβανομένων των τσιτάχ. Πιστεύεται ότι ο αριθμός των τελευταίων θα μπορούσε να είναι μόνο μερικές εκατοντάδες άτομα. Επιπλέον, μόνο τα γρηγορότερα και μικρότερα δείγματα επέζησαν, δηλαδή υπήρχε φαινόμενο συμφόρησης για τα τσιτάχ.
Προς το παρόν, το τσιτάχ είναι ένα θηλαστικό με εξαιρετικά χαμηλή γενετική ποικιλότητα. Αυτά τα θηρία είναι αδύναμαανθεκτικά σε κάθε είδους ασθένειες και όλες οι προσπάθειες εμφύτευσης οργάνων σε αυτά καταλήγουν σε αποτυχία. Το σώμα του τσίτα είναι πρακτικά ανίκανο να προσαρμοστεί στις αλλαγές στο περιβάλλον.
Τεχνητή μείωση πληθυσμού
Με βάση το όνομα, αυτό το φαινόμενο συμφόρησης προκαλείται ήδη από την ανθρώπινη παρέμβαση στη φύση. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα:
- Φώκιες ελέφαντα του βορρά. Ως αποτέλεσμα του ενεργού κυνηγιού και εξόντωσης αυτών των ζώων στα τέλη του 19ου αιώνα, από τις 150 χιλιάδες, παρέμειναν μόνο 20 άτομα.
- Ευρωπαϊκό και αμερικανικό βίσωνα. Ευρωπαϊκοί βίσονες στις αρχές του 20ου αιώνα, υπήρχαν μόνο 12 άτομα (από 3600) και Αμερικανοί - 750 (από 370 χιλιάδες).
- Γίγαντες χελώνες των νησιών Γκαλαπάγκος.
Σημειώστε ότι αυτή η επίδραση χρησιμοποιείται επίσης στην επιλογή νέων υποειδών φυτών και ζώων, προκειμένου να ενοποιηθούν χαρακτηριστικά που είναι ωφέλιμα για τον άνθρωπο.
Μπορεί η γενετική ποικιλότητα να ανακάμψει;
Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση είναι ναι. Ναι, μπορεί, αλλά για αυτό είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες. Ακόμη και όταν η γονική ομάδα των ατόμων ήταν μικρή και υπήρχε ισχυρό φαινόμενο συμφόρησης στο παρελθόν, η γενετική ποικιλομορφία μπορεί να αποκατασταθεί σε μια μακρά μετέπειτα εξελικτική διαδικασία.
Για αυτό, το περιβάλλον πρέπει να παρέχει διάφορες κόγχες για τον βιότοπο αυτού του είδους, δηλαδή το ίδιο το περιβάλλον πρέπει να είναι ποικίλο. Τότε,προσαρμοζόμενο στις νέες συνθήκες και συσσωρεύοντας σταδιακά νέες μεταλλάξεις, το είδος μπορεί να αποκαταστήσει τη γονιδιακή του δεξαμενή.
Τι γίνεται με την ανθρώπινη εξέλιξη;
Διάφοροι κατακλυσμοί της γνωστής ιστορίας στοίχισαν συνεχώς δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες ανθρώπινες ζωές, γεγονός που δημιούργησε το αποτέλεσμα ενός φράγματος για τον Homo Sapiens και άλλα ανθρώπινα είδη. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:
- 75 χιλιάδες χρόνια πριν, το υπερηφαίστειο Toba εξερράγη στην Ινδονησία. Η εκρηκτική του δύναμη υπολογίζεται ως τέτοια στα 3.000 ηφαίστεια της Αγίας Ελένης! Σύμφωνα με ορισμένες υποθέσεις, αυτή η έκρηξη θα μπορούσε να μειώσει τον αριθμό των διαφορετικών τύπων ανθρώπων σε αρκετές χιλιάδες άτομα σε όλη τη Γη.
- Κατά τον Μεσαίωνα, περίπου το 1/3 του πληθυσμού της Ευρώπης πέθανε ως αποτέλεσμα της μαύρης πανώλης.
- Κατά τη διάρκεια του αποικισμού του Νέου Κόσμου από τους Ευρωπαίους στα τέλη του 15ου - το πρώτο μισό του 16ου αιώνα, περίπου το 90% του γηγενούς πληθυσμού καταστράφηκε.
- Το 1783, το ηφαίστειο Lucky εξερράγη στην Ισλανδία. Στη συνέχεια, προστέθηκαν σε αυτό η πείνα και οι αρρώστιες, με αποτέλεσμα περίπου το 20% του πληθυσμού του νησιού να πεθάνει.
Όσον αφορά την τρέχουσα κατάσταση με τους ανθρώπους, η γενετική τους ποικιλότητα είναι αρκετά μεγάλη, αφού ο πληθυσμός του πλανήτη είναι περίπου 7,5 δισεκατομμύρια και κατανέμεται σε όλη τη Γη (διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες).
