Absoliučiai bet kurios gyvos rūšies mūsų planetoje evoliucijos procesas išgyveno tiek klestėjimo, tiek populiacijų skaičiaus didėjimo etapus, tiek egzempliorių skaičiaus sumažėjimą iki kelių tūkstančių, šimtų ar mažiau. Pastaruoju atveju įprasta kalbėti apie kliūties efektą. Pažvelkime atidžiau, ką tai reiškia.
Kas yra kliūties efektas?
Įsivaizduokime, kad yra koks nors gyvas padaras, kuriam atstovauja šimtas tūkstančių ar net keli milijonai kopijų. Tokioje didžiulėje populiacijoje tarp šios rūšies individų galima rasti įvairiausių bruožų. Pavyzdžiui, bus b altos, juodos, rudos, dėmėtos spalvos asmenys; dideli, maži ir vidutinio dydžio asmenys; vieni bus greiti, kiti lėti, vieni turės ilgas galūnes, kiti – dideles akis. Šį savybių ir savybių sąrašą galima tęsti ilgą laiką. Išvada tik viena: populiacijoje, kurioje yra daug individų, yra labai daug genetinės informacijos, tai yra, genų fondo.yra turtingas.
Dabar įsivaizduokime, kad įvyko tam tikras kataklizmas, dėl kurio ši rūšis smarkiai išnyko. Dėl to iš milijono individų liko tik kelios dešimtys ar šimtai. Natūralu, kad genetinė įvairovė bus prarasta. Išlikę individai turi tik keletą skirtingų alelių, iš kurių susiformuos vėlesnės kartos. Šis genofondo sumažėjimas yra kliūties efektas. Situacija tiesiogine prasme panaši į faktą, kad iš daugybės įvairių spalvotų rutuliukų, esančių butelyje, tik keli iš jų buvo išpilti per siaurą kaklelį.
Įkūrėjo efektas
Asmenų, išgyvenusių per „butelio kakliuko“stadiją, skaičius lemia naujas kartas. Kalbant apie juos, šis sumažintas asmenų skaičius yra steigėjų arba tėvų populiacija.
Jei rūšies individų skaičius sumažinamas iki 10 ar mažiau, tada kalbama apie ekstremalų įkūrėjo efektą. Tokiu atveju vėlesnių kartų genofonde alelių įvairovės praktiškai nebus, o tie patys morfologiniai požymiai pasireikš gana dažnai.
Taigi, įkūrėjo ir kliūties padariniai yra tarpusavyje susiję vienoje evoliucinėje grandinėje: pirmoji seka antrąją.
Ką sukelia šis poveikis?
Kitaip tariant, ar genofondo mažinimas yra geras ar blogas? Atsakymas į šį klausimą nėra toks paprastas, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio. Čia yra teigiami ir neigiami dalykaiišplaukia iš kliūties efekto, t. y. tam tikros rūšies genetinės įvairovės sumažėjimo, apibrėžimo:
- Privalumai. Vėlesnėse populiacijose nustatomi specifiniai bruožai ir mutacijos, kurios gali būti naudingos toje aplinkoje esantiems asmenims.
- Trūkumai. Dėl žemos genetinės įvairovės sumažėja rūšies gebėjimas prisitaikyti prie aplinkos pokyčių, tai yra, ji tampa pažeidžiama. Be to, asmenys dažnai pradeda turėti defektų, kurie yra paveldimi.
Gepardo pavyzdys
Ryškus evoliucinės atrankos sukelto kliūties efekto pavyzdys yra šiuolaikinis gepardas. Iki pasaulinio mūsų planetos apledėjimo (ketvirto periodo) Afrikoje, Eurazijoje ir Šiaurės Amerikoje buvo keletas gepardų rūšių, kurios tiek dydžiu, tiek greičio sugebėjimais labai skyrėsi nuo šiuolaikinių. Remiantis kai kuriais skaičiavimais, bendras gepardų skaičius planetoje gali siekti šimtus tūkstančių individų.
Kvartero laikotarpiu, kai maisto tapo mažiau prieinamas, masiškai mirė daugybė gyvų būtybių rūšių, įskaitant gepardus. Manoma, kad pastarųjų skaičius galėtų būti vos keli šimtai individų. Be to, išliko tik greičiausi ir mažiausi egzemplioriai, tai yra, gepardams atsirado kliūties efektas.
Šiuo metu gepardas yra labai mažos genetinės įvairovės žinduolis. Šie žvėrys yra silpniatsparūs visokioms ligoms, o visi bandymai į juos implantuoti organus baigiasi nesėkme. Gepardo kūnas praktiškai nepajėgia prisitaikyti prie aplinkos pokyčių.
Dirbtinis populiacijos mažinimas
Remiantis pavadinimu, šį kliūties efektą jau sukelia žmogaus įsikišimas į gamtą. Yra keli pavyzdžiai:
- Šiauriniai drambliai ruoniai. Dėl aktyvios šių gyvūnų medžioklės ir naikinimo XIX amžiaus pabaigoje iš 150 tūkstančių liko tik 20 individų.
- Europos ir Amerikos bizonas. pradžioje europinių bizonų buvo tik 12 individų (iš 3600), o amerikiečių – 750 (iš 370 tūkst.).
- Galapagų salų milžiniški vėžliai.
Atkreipkite dėmesį, kad šis poveikis taip pat naudojamas atrenkant naujus augalų ir gyvūnų porūšius, siekiant įtvirtinti žmonėms naudingas savybes.
Ar gali atsigauti genetinė įvairovė?
Atsakymas į šį klausimą yra taip. Taip, gali, bet tam būtina sudaryti tinkamas sąlygas. Net tada, kai tėvų grupė asmenų buvo nedidelė ir praeityje buvo stiprus kliūtis, genetinė įvairovė gali būti atkurta per ilgą tolesnį evoliucijos procesą.
Tam aplinka turi numatyti įvairių nišų šios rūšies buveinei, tai yra pati aplinka turi būti įvairi. Tadaprisitaikydama prie naujų sąlygų ir palaipsniui kaupdama naujas mutacijas, rūšis gali atkurti savo genofondą.
O kaip su žmogaus evoliucija?
Įvairūs žinomos istorijos kataklizmai nuolat nusinešė dešimtis ir šimtus tūkstančių žmonių gyvybių, o tai sukėlė kliūtis Homo Sapiens ir kitoms žmonių rūšims. Štai keli pavyzdžiai:
- Prieš 75 tūkstančius metų Tobos supervulkanas sprogo Indonezijoje. Apskaičiuota, kad jo sprogstamoji jėga yra 3000 Šventosios Elenos ugnikalnių! Remiantis kai kuriomis prielaidomis, šis išsiveržimas gali sumažinti skirtingų tipų žmonių skaičių iki kelių tūkstančių žmonių visoje Žemėje.
- Viduramžiais apie 1/3 Europos gyventojų mirė nuo juodojo maro.
- Europiečiams XV pabaigoje – XVI amžiaus pirmoje pusėje kolonizuojant Naująjį pasaulį, buvo sunaikinta apie 90 % vietinių gyventojų.
- 1783 m. Islandijoje sprogo Lucky ugnikalnis. Vėliau prie jos prisidėjo badas ir ligos, dėl kurių mirė apie 20 % salos gyventojų.
Kalbant apie dabartinę situaciją su žmonėmis, jų genetinė įvairovė yra gana didelė, nes planetoje gyvena apie 7,5 milijardo žmonių ir jie yra pasiskirstę visoje Žemėje (skirtingos aplinkos sąlygos).
