Selecția de echilibrare se
Selecția de echilibrare se referă la procesele selective prin care diferite alele (versiuni diferite ale unei gene) sunt menținute în fondul genetic al unei populații la frecvențe mai mari decât cea a mutației genetice.
Acest lucru se întâmplă, de obicei, atunci când heterozigotul pentru o genă are o fitness relativă mai mare decât homozigotul. În acest fel, polimorfismul genetic este conservat.
Dovada selecției de echilibrare poate fi găsită în numărul de alele dintr-o populație care sunt menținute peste frecvențele ratei de mutație. Toate cercetările moderne au arătat că această variație genetică semnificativă este comună în populațiile panmictice. Experiența de teren a lui Darwin, Wallace și a altora a arătat că populațiile naturale din natură sunt extraordinar de variate. Colecțiile de muzeu ale unor singure specii spun aceeași poveste.
Există mai multe moduri în care selecția de echilibrare acționează pentru a menține polimorfismul. Cele două majore și cele mai studiate sunt avantajul heterozigotului și selecția dependentă de frecvență.
Mecanismele de echilibrare a selecției
Avantajul heterozigoților
În cazul avantajului heterozigotului sau al selecției de echilibrare heterozigote, un individ care este heterozigot la un anumit locus genetic are o capacitate fizică mai mare decât un individ homozigot. Polimorfismele menținute prin acest mecanism sunt polimorfisme echilibrate.
Un caz bine studiat este cel al anemiei cu celule secerătoare la om, o boală ereditară care afectează celulele roșii din sânge. Anemia cu celule secerătoare este cauzată de moștenirea unei variante a genei hemoglobinei (HgbS) de la ambii părinți. La aceste persoane, hemoglobina din celulele roșii este extrem de sensibilă la lipsa de oxigen, ceea ce determină o speranță de viață mai scurtă.
O persoană care moștenește gena celulelor secerătoare de la unul dintre părinți și o genă normală a hemoglobinei (HgbA) de la celălalt părinte are o speranță de viață normală. Heterozigotul este rezistent la parazitul malariei, care ucide un număr mare de oameni în fiecare an. Frecvența heterozigotă se menține ridicată din cauza selecției acerbe împotriva ambilor homozigoți.
Heterozigotul are un avantaj permanent (o fitness mai mare) oriunde există malarie.
Selecție în funcție de frecvență
Selecția dependentă de frecvență are loc atunci când valoarea de fitness a unui fenotip depinde de frecvența sa.
În selecția pozitivă dependentă de frecvență, capacitatea unui fenotip crește pe măsură ce acesta devine mai frecvent. În cazul unei selecții negative dependente de frecvență, capacitatea fizică a unui fenotip crește pe măsură ce acesta devine mai puțin frecvent. De exemplu, în cazul schimbării prăzii, morfologiile rare ale prăzii sunt mai potrivite, deoarece prădătorii se concentrează asupra morfologiilor mai frecvente.
Fitnessul variază în timp și spațiu
Fitness-ul unui genotip poate varia foarte mult între stadiile larvare și cele adulte sau între părți ale unei zone de habitat.
Acțiuni de selecție la diferite niveluri
Aptitudinea unui genotip poate depinde de aptitudinea altor genotipuri din populație: acest lucru acoperă multe situații naturale în care cel mai bun lucru de făcut (din punctul de vedere al supraviețuirii și reproducerii) depinde de ceea ce fac ceilalți membri ai populației în acel moment.
Globule roșii în formă de seceră. Această condiție non-letală la heterozigoți este menținută prin selecție de echilibrare la oamenii din Africa și India datorită rezistenței la parazitul malariei.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este selecția de echilibrare?
R: Selecția de echilibrare este un proces prin care diferite alele sunt menținute în fondul genetic al unei populații la frecvențe mai mari decât cea a mutației genetice.
Î: De ce are loc selecția de echilibrare?
R: Selecția de echilibrare are loc atunci când heterozigotul pentru o genă are o fitness relativă mai mare decât homozigotul.
Î: Ce este polimorfismul genetic?
R: Polimorfismul genetic se referă la apariția unor forme diferite ale unei caracteristici, cum ar fi diferite alele, în cadrul unei populații.
Î: Cum pot fi găsite dovezi ale selecției de echilibrare?
R: Dovada selecției de echilibrare poate fi găsită în numărul de alele dintr-o populație care sunt menținute peste frecvențele ratei de mutație.
Î: Este variația genetică comună în populațiile panmictice?
R: Da, toate cercetările moderne au arătat că o variație genetică semnificativă este comună în populațiile panmictice.
Î: Care este experiența lui Darwin și Wallace în ceea ce privește populațiile naturale?
R: Darwin, Wallace și alți cercetători au observat că populațiile naturale din natură sunt extraordinar de variate.
Î: Care sunt cele două modalități majore prin care selecția de echilibrare acționează pentru a menține polimorfismul?
R: Cele două modalități principale prin care selecția de echilibrare acționează pentru a menține polimorfismul sunt avantajul heterozigotului și selecția dependentă de frecvență.
