Efek pendiri: terdiri dari apa dan contohnya

efek pendiri , dalam biologi, adalah fenomena yang terdiri isolasi sekelompok kecil individu dari populasi yang lebih besar. Ketika jumlah individu meningkat, kumpulan gen mungkin bukan cerminan yang tepat dari populasi yang memunculkan mereka.

Variasi dalam kumpulan gen dibandingkan dengan populasi awal dan penurunan variabilitas dalam populasi menyebabkan – dalam beberapa kasus – peningkatan frekuensi alel mantra resesif.

Efek pendiri: terdiri dari apa dan contohnya

Sumber: Oleh Founder_effect.png: Pengguna: Qz10karya turunan: Zerodamage (File ini berasal dari: Founder effect.png 🙂 [Domain publik], melalui Wikimedia Commons

Untuk alasan ini, literatur medis berisi contoh terbaik dari efek pendiri, di mana populasi manusia kecil menjajah lingkungan baru.

Ketika populasi ini bertambah besar, kumpulan gen mereka berbeda dari populasi dan lebih jauh lagi, proporsi alel yang merusak secara signifikan lebih tinggi. Contoh yang paling terkenal adalah Amish.

Indeks artikel

Gen atau penyimpangan genetik

Penyimpangan gen adalah konsep yang terkait erat dengan efek pendiri.

Di antara mekanisme yang menimbulkan perubahan evolusioner, kita memiliki seleksi alam dan pergeseran genetik. Yang terakhir menyebabkan perubahan frekuensi alel dalam populasi melalui peristiwa acak.

Penyimpangan gen terjadi pada semua populasi, tetapi memiliki efek yang lebih nyata dan bertindak lebih cepat pada populasi kecil. Dalam populasi besar, peristiwa acak tidak secara signifikan mempengaruhi kumpulan gen.

Jadi, ada dua penyebab atau contoh pergeseran gen: efek kemacetan populasi dan efek pendiri. Beberapa penulis menganggap efek pendiri sebagai kasus khusus dari kemacetan.

Contoh pergeseran gen

Peristiwa ini terjadi karena “kesalahan pengambilan sampel”. Misalkan kita memiliki tas dengan 200 biji: 100 putih dan 100 hitam. Jika saya melakukan ekstraksi 10 biji, mungkin, secara kebetulan, saya mendapatkan 6 putih dan 4 hitam, dan bukan proporsi yang diharapkan: 5 dan 5. Dengan cara ini drift bekerja.

Sekarang, kita dapat mengekstrapolasi contoh ini ke dunia hewan . Misalkan kita memiliki populasi mamalia dengan individu berbulu putih dan yang lain berbulu hitam.

Secara kebetulan, hanya yang berambut hitam yang bereproduksi – beberapa peristiwa kebetulan mencegah reproduksi anggota dengan bulu putih. Perubahan stokastik dalam frekuensi alel ini merupakan pergeseran gen.

Di alam itu dapat terjadi karena beberapa bencana lingkungan: longsoran salju menyapu bersih sebagian besar mamalia berbulu putih.

Kapan efek pendiri terjadi?

Efek pendiri terjadi ketika beberapa individu mengisolasi diri dari “ibu” atau populasi awal dan membentuk populasi baru di antara mereka sendiri. Penjajah baru dapat terdiri dari satu pasangan, atau satu betina yang diinseminasi – seperti dalam kasus serangga, yang dapat menyimpan sperma.

Populasi berbagai hewan yang saat ini hidup di pulau-pulau adalah keturunan dari beberapa penjajah yang datang ke wilayah ini secara acak.

Jika populasi baru tumbuh dengan cepat dan mencapai ukuran yang signifikan, frekuensi alel mungkin tidak akan banyak berubah dari populasi yang berasal mereka, meskipun beberapa alel langka (misalnya, menyebabkan beberapa penyakit atau kondisi yang merusak) telah dibawa oleh populasi baru. pendiri.

Jika koloni tetap kecil, pergeseran gen bekerja dengan mengubah frekuensi alel. Ukuran kecil dari populasi yang menjajah dapat menyebabkan, dalam beberapa kasus, menjadi hilangnya variasi genetik dan heterozigositas.

Selain itu, harus diperhitungkan bahwa dalam populasi kecil kemungkinan dua kerabat akan kawin lebih besar, sehingga meningkatkan tingkat kekerabatan.

Efek pendiri di laboratorium

Pada pertengahan 1950-an, dua peneliti, Dobzhansky dan Pavlovsky, secara eksperimental mendemonstrasikan efek pendiri. Desainnya terdiri dari memulai populasi terkontrol dari dipteran Drosophila pseudoobscura.

Genus Drosophila adalah protagonis dari berbagai eksperimen di laboratorium biologi, berkat budidayanya yang mudah dan waktu antar generasi yang singkat.

Populasi ini dimulai dari populasi lain yang membawa penataan ulang kromosom tertentu dari kromosom ketiga, dengan frekuensi 50%. Jadi, ada dua jenis populasi: beberapa besar dimulai dengan 5.000 individu dan yang lain hanya dengan 20.

Setelah sekitar 18 generasi (sekitar satu setengah tahun), frekuensi rata-rata untuk penataan ulang kromosom adalah 0,3 pada kedua populasi. Namun, kisaran variasi jauh lebih besar pada populasi kecil.

Dengan kata lain, pada awalnya, populasi dengan jumlah pendiri yang rendah menghasilkan variasi yang cukup besar antara populasi dalam hal frekuensi penataan ulang yang dipelajari.

Efek pendiri: terdiri dari apa dan contohnya

Sumber: Oleh Bbski [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) atau CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], dari Wikimedia milik bersama

Contoh dalam populasi manusia

Founder effect merupakan fenomena yang dapat diterapkan pada populasi manusia. Faktanya, peristiwa kolonisasi ini menjelaskan frekuensi tinggi kelainan bawaan pada populasi kecil yang terisolasi.

Migrasi ke pulau-pulau kecil

Pada awal abad ke-19, lebih dari selusin individu dari Inggris pindah ke sebuah pulau yang terletak di Samudra Atlantik. Kelompok orang ini memulai hidup mereka di pulau itu, tempat mereka berkembang biak dan menciptakan populasi baru.

Ada spekulasi bahwa salah satu “pendiri” awal membawa alel resesif untuk suatu kondisi yang mempengaruhi penglihatan, yang disebut rhytinitis pigmen.

Pada tahun 1960, ketika populasi telah mencapai jumlah anggota yang jauh lebih besar – 240 keturunan – empat di antaranya menderita kondisi tersebut. Proporsi ini sekitar 10 kali lebih besar dari populasi yang memunculkan para pendiri.

amish

Amish adalah kelompok agama yang, selain dikenal karena gaya hidup mereka yang sederhana dan jauh dari kenyamanan cararn, juga dibedakan oleh sebagian besar alel resesif yang merusak. Pada abad ke-18, sekelompok kecil individu bermigrasi dari Jerman ke Swiss dan dari sana ke Amerika Serikat.

Di antara patologi homozigot yang sangat umum di Amish, dwarfisme dan polidaktili menonjol – suatu kondisi di mana individu dilahirkan dengan lebih dari lima jari.

Diperkirakan 13% populasi membawa alel resesif yang menyebabkan kondisi yang merusak ini. Frekuensi yang sangat tinggi, jika kita membandingkannya dengan populasi manusia yang memunculkannya.

Efek pendiri: terdiri dari apa dan contohnya

Sumber: Oleh Gadjoboy dari flickr.com – https://www.flickr.com/photos/gadjoboy/ [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], melalui Wikimedia Commons

Referensi

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: ilmu pengetahuan dan alam . Pendidikan Pearson.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan Biologi . Ed. Medis Panamerika.
  3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner . Aula Prentice.
  4. Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
  5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evolusi dan keanekaragaman kehidupan: Esai terpilih . Pers Universitas Harvard.
  7. Beras, S. (2007). Ensiklopedia Evolusi . Fakta di File.
  8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Ilmu Dinamis. Pendidikan Nelson.
  9. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi . Proyek Selatan.