Մեր մոլորակի վրա բացարձակապես ցանկացած կենդանի տեսակի էվոլյուցիոն գործընթացն անցել է ինչպես ծաղկման, այնպես էլ նրա պոպուլյացիաների քանակի ավելացման փուլերով, այնպես էլ նմուշների թիվը մի քանի հազարով, հարյուրավորով կամ պակասով կրճատելով: Վերջին դեպքում ընդունված է խոսել շիշի էֆեկտի մասին։ Եկեք մանրամասն նայենք, թե ինչ է սա նշանակում:
Ի՞նչ է խցանման էֆեկտը:
Եկեք պատկերացնենք, որ կա ինչ-որ կենդանի արարած, որը ներկայացված է հարյուր հազար կամ նույնիսկ մի քանի միլիոն օրինակով։ Այսպիսի հսկայական պոպուլյացիայի մեջ այս տեսակի անհատների մեջ կարելի է հանդիպել տարբեր հատկանիշների: Օրինակ՝ կլինեն սպիտակ, սև, շագանակագույն, բծավոր գույն ունեցող անհատներ; խոշոր, փոքր և միջին չափի անհատներ; ոմանք կլինեն արագ, մյուսները դանդաղ, ոմանք կունենան երկար վերջույթներ, մյուսները կունենան մեծ աչքեր: Որակների և հատկանիշների այս ցանկը կարելի է երկար շարունակել։ Կա միայն մեկ եզրակացություն. մեծ թվով անհատներ ունեցող բնակչության մեջ կա գենետիկ տեղեկատվության մեծ բազմազանություն, այսինքն՝ գենոֆոնդ։հարուստ է։
Այժմ եկեք պատկերացնենք, որ տեղի է ունեցել ինչ-որ կատակլիզմ, որը հանգեցրել է այս տեսակի կտրուկ վերացմանը: Արդյունքում մեկ միլիոն անհատներից մնացին մի քանի տասնյակ կամ հարյուրավոր։ Բնականաբար, գենետիկական բազմազանությունը կկորչի։ Փրկված անհատները կրում են միայն մի քանի տարբեր ալելներ, որոնցից կձևավորվեն հաջորդ սերունդները: Գենոֆոնդի այս կրճատումը խցանման էֆեկտ է: Իրավիճակը բառացիորեն նման է նրան, որ շշի մեջ առկա գունավոր գնդերի լայն տեսականիից միայն մի քանիսն են լցվել նեղ պարանոցով:
Հիմնադիր էֆեկտ
Անհատների թիվը, որոնք վերապրել են «խցանման» փուլը, ծնում է նոր սերունդներ: Նրանց հետ կապված՝ անհատների այս կրճատված թիվը հիմնադիր կամ ծնող բնակչությունն է։
Եթե տեսակի առանձնյակների թիվը կրճատվում է մինչև 10 կամ ավելի քիչ, ապա խոսքը ծայրահեղ հիմնադիր էֆեկտի մասին է: Այս դեպքում հետագա սերունդների գենոֆոնդում ալելների բազմազանություն գործնականում չի լինի, և նույն մորֆոլոգիական նշանները բավականին հաճախ կհայտնվեն։
Այսպիսով, հիմնադրի և խցանման էֆեկտները միմյանց հետ կապված են մեկ էվոլյուցիոն շղթայի մեջ. առաջինը հաջորդում է երկրորդին:
Ինչի՞ են հանգեցնում այս ազդեցությունները:
Այլ կերպ ասած, գենոֆոնդի կրճատումը լավ է, թե վատ: Այս հարցի պատասխանն այնքան էլ պարզ չէ, որքան թվում է առաջին հայացքից։ Ահա այդ դրական և բացասական կողմերըբխում է խցանման էֆեկտի սահմանումից, այսինքն՝ տվյալ տեսակի գենետիկական բազմազանության նվազումից:
- Կողմ. Հետագա պոպուլյացիաներում ֆիքսված են հատուկ գծեր և մուտացիաներ, որոնք կարող են օգտակար լինել տվյալ միջավայրի անհատների համար:
- դեմ. Գենետիկական բազմազանության ցածր մակարդակը հանգեցնում է տեսակի միջավայրի փոփոխություններին հարմարվելու ունակության նվազմանը, այսինքն՝ դարձնում է խոցելի: Բացի այդ, անհատները հաճախ սկսում են ունենալ ժառանգական արատներ:
Cheetah օրինակ
Էվոլյուցիոն սելեկցիայի արդյունքում առաջացած խցանման էֆեկտի վառ օրինակ է ժամանակակից չեթան: Մինչ մեր մոլորակի գլոբալ սառցակալումը (Չորրորդական շրջան) Աֆրիկայում, Եվրասիայում և Հյուսիսային Ամերիկայում գոյություն ունեին այտերի մի քանի տեսակներ, որոնք շատ էին տարբերվում ժամանակակիցից թե՛ չափերով, թե՛ արագության ընդունակություններով: Ըստ որոշ գնահատականների՝ մոլորակի վրա չեթերի ընդհանուր թիվը կարող է հասնել հարյուր հազարավոր անհատների։
Չորրորդական ժամանակաշրջանում, երբ սնունդն ավելի քիչ հասանելի դարձավ, կենդանի արարածների բազմաթիվ տեսակների զանգվածային մահացություն եղավ, այդ թվում՝ չեթերը: Ենթադրվում է, որ վերջիններիս թիվը կարող էր լինել ընդամենը մի քանի հարյուր անհատ։ Ավելին, պահպանվել են միայն ամենաարագ և ամենափոքր նմուշները, այսինքն՝ եղել է շիշի էֆեկտ այտերի համար։
Ներկայումս այդը կաթնասուն է, որն ունի չափազանց ցածր գենետիկական բազմազանություն: Այս գազանները թույլ ենդիմացկուն են բոլոր տեսակի հիվանդություններին, և դրանց մեջ օրգաններ ներդնելու բոլոր փորձերն ավարտվում են անհաջողությամբ: Cheetah-ի մարմինը գործնականում չի կարողանում հարմարվել շրջակա միջավայրի փոփոխություններին:
Արհեստական բնակչության կրճատում
Ելնելով անվանումից՝ այս խցանման էֆեկտն արդեն առաջացել է բնության մեջ մարդու միջամտությամբ: Կան մի քանի օրինակներ.
- Հյուսիսային փղերի կնիքներ. 19-րդ դարի վերջին այս կենդանիների ակտիվ որսի և ոչնչացման արդյունքում 150 հազարից մնացել է 20 առանձնյակ։
- եվրոպական և ամերիկյան բիզոն. Եվրոպական բիզոնները 20-րդ դարի սկզբին ուներ ընդամենը 12 առանձնյակ (3600-ից), իսկ ամերիկյանը՝ 750 (370 հազարից):
- Գալապագոս կղզիների հսկա կրիաները.
Նշեք, որ այս էֆեկտն օգտագործվում է նաև բույսերի և կենդանիների նոր ենթատեսակների ընտրության ժամանակ՝ մարդկանց համար օգտակար հատկությունները համախմբելու համար:
Կարո՞ղ է վերականգնվել գենետիկական բազմազանությունը:
Այս հարցի պատասխանը այո է: Այո, կարող է, բայց դրա համար անհրաժեշտ է ստեղծել համապատասխան պայմաններ։ Նույնիսկ այն ժամանակ, երբ անհատների ծնողական խումբը փոքր էր, և անցյալում կար ուժեղ խցանման ազդեցություն, գենետիկական բազմազանությունը կարող է վերականգնվել երկար հետագա էվոլյուցիոն գործընթացում:
Դրա համար շրջակա միջավայրը պետք է ապահովի տարբեր խորշեր այս տեսակի ապրելավայրի համար, այսինքն՝ միջավայրն ինքը պետք է բազմազան լինի։ Հետո,հարմարվելով նոր պայմաններին և աստիճանաբար կուտակելով նոր մուտացիաներ՝ տեսակը կարող է վերականգնել իր գենոֆոնդը։
Իսկ ի՞նչ կասեք մարդկային էվոլյուցիայի մասին:
Հայտնի պատմության տարբեր կատակլիզմներ անընդհատ խլում էին տասնյակ և հարյուր հազարավոր մարդկային կյանքեր, որոնք խցանման ազդեցություն էին ստեղծում Homo Sapiens-ի և այլ մարդկային տեսակների համար: Ահա մի քանի օրինակ՝
- 75 հազար տարի առաջ Ինդոնեզիայում պայթեց Տոբա գերհրաբխը։ Նրա պայթուցիկ ուժը գնահատվում է որպես այդպիսին 3000 Սուրբ Հեղինե հրաբուխներ: Ըստ որոշ ենթադրությունների, այս ժայթքումը կարող է նվազեցնել տարբեր տեսակի մարդկանց թիվը մինչև մի քանի հազար անհատներ ամբողջ Երկրի վրա:
- Միջնադարում Եվրոպայի բնակչության մոտ 1/3-ը մահացել է սև ժանտախտի հետևանքով։
- Եվրոպացիների կողմից Նոր աշխարհի գաղութացման ընթացքում 15-րդ դարի վերջին - 16-րդ դարի առաջին կեսին բնիկ բնակչության մոտ 90%-ը ոչնչացվեց։
- 1783 թվականին Իսլանդիայում պայթեց Lucky հրաբուխը։ Այնուհետև դրան ավելացան սովն ու հիվանդությունը, ինչի հետևանքով մահացավ կղզու բնակչության մոտ 20%-ը։
Ինչ վերաբերում է մարդկանց ներկայիս իրավիճակին, ապա նրանց գենետիկական բազմազանությունը բավականին մեծ է, քանի որ մոլորակի բնակչությունը կազմում է մոտ 7,5 միլիարդ և այն բաշխված է ողջ երկրով մեկ (տարբեր բնապահպանական պայմաններ):
