ويكيبيديا

قابلية جينية

المقالة الرئيسية: اصطفاء طبيعي

الجدوى الجينية أو القابلية الجينية هي قدرة الجينات الموجودة على السماح للخلية أو الكائن الحي أو السكان بالبقاء والتكاثر.[1][2] يستخدم المصطلح عمومًا للإشارة إلى فرصة أو قدرة السكان على تجنب مشاكل زواج الأقارب.[1] يمكن أيضًا استخدام القابلية الجينية الأقل شيوعًا فيما يتعلق بخلية واحدة أو على المستوى الفردي.[1]

يؤدي زواج الأقارب إلى استنفاد تغاير الزيجوت في الجينوم، مما يعني أن هناك فرصة أكبر لوجود أليلات متطابقة في موضع ما.[1] عندما تكون هذه الأليلات غير مفيدة، يمكن أن يسبب تماثل الزيجوت مشاكل في الجدوى الوراثية.[1] يمكن أن تشمل هذه المشاكل آثارًا على اللياقة البدنية الفردية (معدل وفيات أعلى، ونمو أبطأ، وعيوب نمو أكثر تكرارًا، وانخفاض قدرة التزاوج، وانخفاض الخصوبة، وقابلية أكبر للإصابة بالأمراض، وانخفاض القدرة على تحمل الإجهاد، وانخفاض القدرة التنافسية داخل وبين الأنواع) أو التأثيرات على لياقة السكان بأكملها (انخفاض معدل النمو السكاني ، انخفاض القدرة على إعادة النمو، انخفاض القدرة على التكيف مع التغير البيئي).[3] عندما تفقد مجموعة من النباتات أو الحيوانات قابليتها للبقاء الوراثي، تزداد فرصتها في الانقراض.[4]

الشروط اللازمة

عدل

لكي تكون قابلة للحياة وراثيًا، تتطلب مجموعة من النباتات أو الحيوانات قدرًا معينًا من التنوع الجيني وحجمًا معينًا من السكان.[5] من أجل البقاء الجيني طويل الأجل، يجب أن يتكون حجم السكان من أزواج تكاثر كافية للحفاظ على التنوع الجيني.[6] يمكن حساب حجم السكان الفعال والدقيق باستخدام الحد الأدنى من تحليل السكان القابل للتطبيق.[7] سيؤدي التنوع الجيني الأعلى وحجم السكان الأكبر إلى تقليل الآثار السلبية للخلل الجيني وزواج الأقارب في مجموعة سكانية.[3] عندما يتم ايجاد التدابير المناسبة، ستزداد الجدوى الوراثية للسكان.[8]

 
يمكن أن يؤدي الاختناق السكاني إلى تقليل القابلية الوراثية مما يؤدي إلى الانقراض المحتمل[3]

أسباب نقصان القابلية الجينية

عدل

السبب الرئيسي لانخفاض القابلية الوراثية هو فقدان المواطن.[4][9][10] يمكن أن تحدث هذه الخسارة بسبب، على سبيل المثال، التحضر أو إزالة الغابات مما يتسبب في تجزئة المواطن.[4] يمكن أن تتسبب الأحداث الطبيعية مثل الزلازل والفيضانات والحرائق أيضًا في فقدان المواطن.[4] في نهاية المطاف، يمكن أن يؤدي فقدان المواطن إلى اختناق السكان.[3] في عدد قليل من السكان، سيزداد خطر زواج الأقارب بشكل كبير مما قد يؤدي إلى انخفاض في القابلية الوراثية.[3][4][11] إذا كانت محددة في نظامهم الغذائي، فقد يؤدي ذلك أيضًا إلى عزل المواطن والقيود الإنجابية، مما يؤدي إلى زيادة الاختناق السكاني، وانخفاض القدرة الوراثية.[8] يمكن أن يؤدي التكاثر الاصطناعي التقليدي أيضًا إلى انخفاض في الصلاحية الوراثية في بعض الأنواع.[12][13]

الحفاظ على السكان

عدل

ترتبط حماية المواطن بمزيد من الثراء الأليلي وتغاير الزيجوت مقارنة بالمواطن غير المحمية.[14] يمكن أن يؤدي تقليل تجزئة المواطن وزيادة نفاذية المناظر الطبيعية إلى تعزيز الثراء الأليلي من خلال تسهيل تدفق الجينات بين التجمعات المعزولة أو الأصغر.[14]

الحد الأدنى من السكان القادرة على البقاء والمطلوب للحفاظ على الصلاحية الجينية هو حيث يكون فقدان الاختلاف الجيني بسبب حجم السكان الصغير (الانجراف الجيني) مساويًا للاختلاف الجيني المكتسب من خلال الطفرة.[15] عندما تكون أعداد أحد الجنسين منخفضة جدًا، فقد تكون هناك حاجة إلى التهجين للحفاظ على قابلية الحياة.[16]

التحليل

عدل

عندما يبدو أن القابلية الوراثية تتناقص داخل مجموعة ما، يمكن إجراء تحليل قابلية السكان (population viability analysis)(PVA) لتقييم خطر انقراض هذا النوع.[17][18][19] يمكن أن تحدد نتيجة PVA ما إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من الإجراءات فيما يتعلق بالحفاظ على الأنواع.[17]

التطبيقات

عدل

يتم تطبيق القابلية الجينية من قبل موظفي إدارة الحياة البرية في حدائق الحيوان أو أحواض السمك أو غيرها من المواطن.[20] خارج الموقع الطبيعي. يستخدمون معرفة علم الوراثة للحيوانات، عادةً من خلال نسبهم، لحساب PVA وإدارة قابلية السكان للحياة.[20]

المراجع

عدل
  1. ^ ا ب ج د ه Hartl DL (25 يونيو 2020). A Primer of Population Genetics and Genomics (ط. 4th). Oxford University Press. DOI:10.1093/oso/9780198862291.001.0001. ISBN:978-0-19-886229-1. مؤرشف من الأصل في 2021-04-15.
  2. ^ Luo L، Zhang YM، Xu S (مارس 2005). "A quantitative genetics model for viability selection". Heredity. ج. 94 ع. 3: 347–55. DOI:10.1038/sj.hdy.6800615. PMID:15536483.
  3. ^ ا ب ج د ه Lacy RC (21 مايو 1997). "Importance of Genetic Variation to the Viability of Mammalian Populations". Journal of Mammalogy. ج. 78 ع. 2: 320–335. DOI:10.2307/1382885. JSTOR:1382885.
  4. ^ ا ب ج د ه Robert A (سبتمبر 2011). "Find the weakest link. A comparison between demographic, genetic and demo-genetic metapopulation extinction times". BMC Evolutionary Biology. ج. 11 ع. 1: 260. DOI:10.1186/1471-2148-11-260. PMC:3185286. PMID:21929788.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  5. ^ Tensen L, van Vuuren BJ, Du Plessis C, Marneweck DG (1 Jun 2019). "African wild dogs: Genetic viability of translocated populations across South Africa". Biological Conservation (بالإنجليزية). 234: 131–139. DOI:10.1016/j.biocon.2019.03.033.
  6. ^ Cegelski CC, Waits LP, Anderson NJ, Flagstad O, Strobeck C, Kyle CJ (1 Apr 2006). "Genetic diversity and population structure of wolverine (Gulo gulo) populations at the southern edge of their current distribution in North Americawith implications for genetic viability". Conservation Genetics (بالإنجليزية). 7 (2): 197–211. DOI:10.1007/s10592-006-9126-9. S2CID:44217068.
  7. ^ Nunney L، Campbell KA (يوليو 1993). "Assessing minimum viable population size: Demography meets population genetics". Trends in Ecology & Evolution. ج. 8 ع. 7: 234–9. DOI:10.1016/0169-5347(93)90197-W. PMID:21236157.
  8. ^ ا ب Zhang B، Li M، Zhang Z، Goossens B، Zhu L، Zhang S، وآخرون (أغسطس 2007). "Genetic viability and population history of the giant panda, putting an end to the "evolutionary dead end"?". Molecular Biology and Evolution. ج. 24 ع. 8: 1801–10. DOI:10.1093/molbev/msm099. PMID:17513881.
  9. ^ Vonholdt BM، Stahler DR، Smith DW، Earl DA، Pollinger JP، Wayne RK (يناير 2008). "The genealogy and genetic viability of reintroduced Yellowstone grey wolves". Molecular Ecology. ج. 17 ع. 1: 252–74. DOI:10.1111/j.1365-294X.2007.03468.x. PMID:17877715. S2CID:9222840.
  10. ^ Agroforestry and biodiversity conservation in tropical landscapes. Schroth, G. (Goetz). Washington: Island Press. 2004. ص. 290–314. ISBN:1-4237-6551-6. OCLC:65287651.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: آخرون (link)
  11. ^ Young AG, Clarke GM, Clarke GM, Cowlishaw G (12 Oct 2000). Genetics, Demography and Viability of Fragmented Populations (بالإنجليزية). Cambridge University Press. ISBN:978-0-521-79421-3. Archived from the original on 2022-01-23.
  12. ^ Reisenbichler RB، Rubin SP (1 أغسطس 1999). "Genetic changes from artificial propagation of Pacific salmon affect the productivity and viability of supplemented populations". ICES Journal of Marine Science. ج. 56 ع. 4: 459–466. DOI:10.1006/jmsc.1999.0455.
  13. ^ McClure MM، Utter FM، Baldwin C، Carmichael RW، Hassemer PF، Howell PJ، وآخرون (مايو 2008). "Evolutionary effects of alternative artificial propagation programs: implications for viability of endangered anadromous salmonids". Evolutionary Applications. ج. 1 ع. 2: 356–75. DOI:10.1111/j.1752-4571.2008.00034.x. PMC:3352443. PMID:25567637.
  14. ^ ا ب Dellinger JA، Gustafson KD، Gammons DJ، Ernest HB، Torres SG (أكتوبر 2020). "Minimum habitat thresholds required for conserving mountain lion genetic diversity". Ecology and Evolution. ج. 10 ع. 19: 10687–10696. DOI:10.1002/ece3.6723. PMC:7548186. PMID:33072289.
  15. ^ Traill LW، Brook BW، Frankham RR، Bradshaw CJ (يناير 2010). "Pragmatic population viability targets in a rapidly changing world". Biological Conservation. ج. 143 ع. 1: 28-34. DOI:10.1016/j.biocon.2009.09.001.
  16. ^ Piyasatian N، Kinghorn BP (2003). "Balancing genetic diversity, genetic merit and population viability in conservation programmes". Journal of Animal Breeding and Genetics. ج. 120 ع. 3: 137–149. DOI:10.1046/j.1439-0388.2003.00383.x.
  17. ^ ا ب Menges ES (1990). "Population Viability Analysis for an Endangered Plant". Conservation Biology (بالإنجليزية). 4 (1): 52–62. DOI:10.1111/j.1523-1739.1990.tb00267.x. ISSN:0888-8892.
  18. ^ Beissinger SR، McCullough DR (2002). Population viability analysis. Chicago: University of Chicago Press. ISBN:0-226-04177-8. OCLC:48100035.
  19. ^ Boyce MS (1 Nov 1992). "Population Viability Analysis". Annual Review of Ecology and Systematics (بالإنجليزية). 23 (1): 481–497. DOI:10.1146/annurev.es.23.110192.002405. ISSN:0066-4162.
  20. ^ ا ب Lacy RC (يناير 2019). "Lessons from 30 years of population viability analysis of wildlife populations". Zoo Biology. ج. 38 ع. 1: 67–77. DOI:10.1002/zoo.21468. PMID:30585658.
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=قابلية_جينية&oldid=67536124»