Эффект бутылочного горлышка
Эффект бутылочного горлышка — сокращение генофонда популяции, в результате критического уменьшения её численности по различным причинам.
Рассматривается в числе факторов эволюции.
Периоды в истории популяции[править]
- Первоначально популяция имеет большое генетическое разнообразие, вследствие своей многочисленности, благоприятных условий окружающей среды и широкого ареала обитания.
- Популяция вымирает, её численность сокращается до нескольких особей. Генофонд обедняется. Снижении численности популяции, может происходить периодически (в связи с ежегодным наступлением сезона неблагоприятного для поддержания численности популяции) или эпизодически — в результате катастроф.
- Численность популяции снова возрастает, но генетическое разнообразие не восстанавливается. Создаются условия для случайного варьирования частот аллелей в популяции — дрейфа генов. Также малые популяции подвержены инбридингу.
Наглядное отображение[править]
Название «эффект бутылочного горлышка» наглядно демонстрирует один из способов отображения численности популяции. Если схематически изобразить численность популяции в один момент времени в виде горизонтальной полоски или эллипса, а численность в последующие моменты — таким же образом, но на пропорциональную величину выше над первым изображением, то случаи резкого снижения численности будут выглядеть как сужения рисунка в верхней части — то есть графически выглядеть подобными горлышку бутылки.
Эффект бутылочного горлышка в реальных популяциях[править]
Прохождение через «бутылочное горлышко» характерно для популяций многих видов насекомых, резко сокращающих численность в осенне-весенний период. В частности, популяции Drosophila melanogaster на территории России и ближнего зарубежья резко сокращают численность зимой и ежегодно восстанавливают размер в летний период. Такие сокращения численности приводят к существенным сдвигам в частотах изучаемых генетических маркеров[1]. В случае восстановления численности видов, находившихся на грани вымирания, также происходит снижение генетического разнообразия, обусловленное эффектом бутылочного горлышка.
| Год | Популяция американского бизона |
|---|---|
| до 1492 | 60.000.000 особей |
| 1890 | 750 особей |
| 2000 | 360.000 особей |
Классическим примером действия эффекта бутылочного горлышка является популяция гепардов. С использованием современных методов генетического анализа было установлено, что гепарды обладают очень малым генетическим разнообразием (предполагается, что в результате какой-то катастрофы выжила лишь одна пара особей). Недостаток генетического разнообразия поставил данный вид на грань вымирания. В настоящее время численность гепардов продолжает падать и насчитывает менее 20 тысяч особей. Эффект бутылочного горлышка сказался на жизнеспособности всего вида: у гепардов наблюдается повышенная чувствительность к болезням и различные отклонения, приводящие к снижению плодовитости[2].
Современный пример действия эффекта бутылочного горлышка — популяция сайгака. Численность антилопы сайгак сократилась на 95 % — от приблизительно 1 миллиона в 1990 году до менее чем 30.000 в 2004, главным образом по причинам браконьерства для нужд традиционной китайской медицины[3]
Источники[править]
- ↑ Голубовский М. Д., Иванов Ю. Н., Захаров И. К., Берг Р. Л., Исследование синхронных и параллельных изменений генофондов в природных популяциях плодовых мух Drosophila melanogaster // Генетика. 1974. Т. 10. № 4. С. 72-83
- ↑ Мортон Дженкинс «101 ключевая идея: Эволюция», — М.: ФАИР-ПРЕСС, 2001, стр. 225—227, ISBN 5-8183-0354-3
- ↑ (англ.) The saiga saga
Литература[править]
- Кайданов Л. З., Генетика популяций — М.: Высшая школа 1996. 320 с
