Co je genetika populací?

V užším smyslu, genetika populací studuje vyskytující se genetické rozdíly mezi organizmy. Tyto rozdíly se nazývají genetická variance. Genetická variance je důležitá, protože se jedná o prvotní materiál pro evoluci (popř. šlechtění člověkem). Genetická variance se může vyskytovat na třech hierarchických úrovních: v populacích, mezi populacemi stejného druhu a mezi různými druhy.

Co jsou populace?

Populace jsou významné, protože evoluční procesy se dějí výlučně v populacích - populace se vyvíjejí pomocí změn ve frekvencích alel. Proces evoluce (přirozená) nebo šlechtění (umělá- člověk) se děje v populacích ne na jedincích. To zahrnuje genetickou varianci, frekvence alel a genotypů, tok genů, genetický drift, selekci, heritabilitu a genetické korelace.

Populace: lokální skupina jedinců stejného druhu žijící v určitém prostředí, kteří se mezi sebou pohlavně rozmnožují a jejichž genetické založení vytváří genofond. Je základní jednotkou procesu evoluce přirozené i "umělé" (šlechtění rostlin a zvířat člověkem).
Tato definice platí pro mendelovskou populaci. Největší mendelovskou populací je druh.

Pro populace je charakteristické, že se jedinci navzájem odlišují geneticky - tento stav se nazývá genetický polymorfizmus. Ten je dán zejména mutacemi a pohlavním rozmnožováním. Genetický polymorfizmus můžeme sledovat u DNA, proteinů, fyziologických funkcí a morfologických vlastností.

Populace a genofond

Pro studium genetických procesů během evoluce je nutné sledovat frekvence alel v populacích. Základní principy byly formulovány na začátku 20. století zejména v pracích W. Weinberga, G. Hardyho, S. Wrighta, R. Fishera a J.B.S. Haldaneho, kteří vyvinuli matematické modely k popisu genetické struktury populací.

Sada genetické informace přenášená jedinci populace se nazývá genofond. Každá populace produkuje ze svého genofondu gametický a zygotický fond. Gamety produkované jednou generací tvoří zygoty generace příští. Tato nová generace má "znovusestavený genofond", který se může lišit od genofondu předcházející generace (změna genetické variability).

Populace jsou dynamické: mohou růst, expandovat nebo se zmenšovat a může se zúžit změnami poměrů narozených/zaniklých, migracemi či spojením s jinými populacemi. Tyto změny jsou důležité, neboť v dlouhých časových údobích mohou vést ke změnám v genetické struktuře populace a tedy k evolučnímu vývoji.

Časovým měřítkem v genetice populací je generační interval, který je druhově specifický a má praktický význam zejména u živočichů.

Jedinci mohou nést pouze dvě různé alely daného genu. Skupina jedinců může být nosičem velkého počtu různých alel, které jsou zdrojem genetické diverzity (polymorfizmu, genetické variability). Diverzita v populaci (biodiverzit) může být hodnocena pomocí Hardyho-Weinbergova zákona. Mutace, selekce, migrace, drift a další faktory mohou měnit velikost genetické variance v populaci (evoluce a šlechtění).

Velikost populace a způsob výběru a párování diploidních organizmů při pohlavním rozmnožování má vliv na genetickou strukturu populace a její změny. Rozlišují se:

• autogamie (samooplození) - vyskytuje se zejména u heramfroditů a v určitém smyslu se uplatňuje i při příbuzenském páření (inbriding); dochází ke snižování polymorfizmu, heterogenity
• alogamie (outbriding) - páření jedinců jedné populace s jedinci jiné populace, čímž se zvyšuje heterogenita
• panmixie (náhodné páření) - každý jedinec má stejnou pravděpodobnost, že zplodí potomka s libovolným jedincem opačného pohlaví.

Aktualizováno: 08.10.2008