Pochopenie pojmu „genofond“ v evolučnej vede

Pasieka / Getty Images

V evolučnej vede sa termín genofond vzťahuje na súbor všetkých dostupných génov, ktoré sú k dispozícii na prenos z rodičov na potomkov v populácii jedného druhu. Čím väčšia diverzita je v tejto populácii, tým väčší je genofond. Genofond určuje, ktoré fenotypov (viditeľné charakteristiky) sú prítomné v populácii v akomkoľvek danom čase.

Ako sa menia genofondy

Genofond sa môže meniť v rámci geografickej oblasti v dôsledku migrácie jedincov do populácie alebo z nej. Ak emigrujú jednotlivci, ktorí majú vlastnosti, ktoré sú jedinečné pre populáciu, potom sa genofond v tejto populácii zmenšuje a vlastnosti už nie sú k dispozícii na prenos na potomstvo. Na druhej strane, ak sa do populácie prisťahujú noví jedinci s novými jedinečnými vlastnosťami, zväčšia genofond. Keďže sa tieto nové jedince krížia s už prítomnými jedincami, v populácii sa zavádza nový typ diverzity.

Veľkosť genofondu priamo ovplyvňuje evolučnú trajektóriu tejto populácie. Tvrdí to evolučná teória prirodzený výber pôsobí na populáciu tak, že uprednostňuje požadované vlastnosti pre toto prostredie a súčasne odstraňuje nepriaznivé vlastnosti. Ako prirodzený výber funguje na populácii, mení sa genofond. Priaznivé adaptácie sú v rámci genofondu hojnejšie a menej žiaduce vlastnosti sa stávajú menej prevládajúcimi alebo môžu dokonca z genofondu úplne vymiznúť.

Populácie s väčším genofondom majú väčšiu šancu prežiť ako miestni zmeny prostredia ako tie s menším genofondom. Je to spôsobené tým, že väčšie populácie s väčšou diverzitou majú širšiu škálu charakteristík, čo im dáva výhodu, keď sa prostredie mení a vyžaduje si nové úpravy. Menší a homogénnejší genofond vystavuje populáciu riziku vyhynutie ak existuje málo alebo žiadni jedinci s genetickou diverzitou potrebnou na prežitie zmeny. Čím je populácia rôznorodejšia, tým má lepšie šance na prežitie veľkých environmentálnych zmien.

Príklady genofondov v evolúcii

V populáciách baktérií, jedincov, ktorí súodolný voči antibiotikámje pravdepodobnejšie, že prežijú akýkoľvek druh lekárskeho zásahu a budú žiť dostatočne dlho na to, aby sa rozmnožili. V priebehu času (v prípade rýchlo sa množiacich druhov, ako sú baktérie, skôr rýchlo) sa genofond zmení tak, aby zahŕňal iba baktérie, ktoré sú odolné voči antibiotikám. Týmto spôsobom vznikajú nové kmene virulentných baktérií.

Veľké množstvo rastlín, ktoré poľnohospodári a záhradníci považujú za burinu, sú tak húževnaté, pretože majú široký genofond, ktorý im umožňuje prispôsobiť sa rôznym podmienkam prostredia. Špecializované hybridy na druhej strane často vyžadujú veľmi špecifické, dokonca dokonalé podmienky, pretože boli vyšľachtené tak, aby mali veľmi úzky genofond uprednostňujúci určité vlastnosti, ako sú nádherné kvety alebo veľké plody. Geneticky by sa dalo povedať, že púpavy sú nad hybridné ruže, aspoň čo sa týka veľkosti ich genofondu.

Fosílne záznamy ukazujú, že druh medveďa v Európe menil veľkosť počas nasledujúcich ľadových dôb, pričom väčší medveď dominoval v obdobiach, keď územie pokrývali vrstvy ľadu, a menšie medvede, keď ľadové štíty ustupovali. To naznačuje, že tento druh mal široký genofond, ktorý zahŕňal gény pre veľkých aj malých jedincov. Bez tejto rozmanitosti by tento druh mohol v určitom bode počas cyklov doby ľadovej vyhynúť.