Кіріспе

Популяциялық генетикада ұрпақтардың үсті-үстіне түсуі бір уақытта бірден көп ұрпақ бар жердегі жұптасу жүйелерін білдіреді. Мұндай жүйелерде бір-бірімен шағылыспайтын ұрпақтар (немесе дискретті ұрпақтар) болады, онда әрбір ұрпақ бір ғана тұқым көбейту маусымына созылады. Егер ересектер бірнеше көбейту кезеңінде көбейсе, онда түрдің ұрпақтары бір-біріне толы болады деп есептеледі. Ұрпақтар бір-бірімен ауыспалы түрлердің мысалдары - көптеген сүтқоректілер, соның ішінде адамдар, және маусымдық ортадағы көптеген омыртқасыздар. Бір-бірімен ауыспайтын ұрпақтардан тұратын түрлерге бір жылдық өсімдіктер мен бірнеше жәндік түрлері жатады. Өзара шағылыспайтын ұрпақтар - эволюцияның пайда болуы үшін Харди-Вайнберг моделінде орындалуы қажет сипаттамалардың бірі. Бұл өте шектеуші және шындыққа сай емес болжам, бірақ оны жою қиын.

Бір-біріне сәйкес келетін ұрпақтар мен сәйкес келмейтін ұрпақтар

Харди-Вайнберг моделі сияқты популяциялық генетика модельдерінде түрлердің бір-бірімен жапсарлас ұрпақтары жоқ деп есептеледі. Алайда табиғатта көптеген түрлердің ұрпақтары бір-бірімен тығыз байланысты. Ұрпақтардың бір-біріне қайшы келуін ерекше жағдай емес, әсіресе, норма деп қарастырады. Ұзақ өмір сүретін және бірнеше рет көбейетін түрлерде ұрпақтардың бір-біріне толысуы байқалады. Мысалы, көптеген құстар әр (екі) жылда бір рет жаңа ұя салады. Сондықтан, ұрпақ жетілгеннен кейін, олардың өз ұялары болады, ал ата-ана ұрпағы қайтадан көбейе алады. Ұрпақтардың бір-біріне ауыспалы болуының артықшылығы халықтың әртүрлі тәжірибе деңгейінде болуы мүмкін. Жастар топтары үлкендер мен тәжірибелі топтардан әлеуметтік ақпарат ала алады. Ұрпақтардың бір-біріне ұштасуы да альтруистік мінез-құлықты дамытады. Бір-бірімен шағылыспайтын ұрпақтар бір көбейту маусымынан кейін өлген ересектер түрінде кездеседі. Мысалы, егер бір түр қыста тек жас күйінде ғана тіршілік ете алса, онда ол түр автоматты түрде бір-бірімен шағылыспайтын ұрпақтардан тұрады. Бір-бірімен жапсарлас ұрпақсыз түрлер тобы негізінен біржапырақты жәндіктерден және кейбір бір жылдық өсімдіктерден тұрады. Бір жылда бір рет ғана көбейетін бірқалыпты жәндіктердің бірі - Доусонның қазбашы арасы Амегилла Доусони. Бір жылдық өсімдіктер бір маусымнан кейін өліп қалса да, олардың барлығы бірдей бір-бірімен жапсарлас ұрпақсыз емес. Көптеген бір жылдық өсімдіктерде тұқымдық банктер бар, оларда кем дегенде бір жыл бойы ұйықтап жатқан тұқымдар бар. Бұл бір жылдық өсімдіктерде ұрпақтардың бір-біріне жабысуына мүмкіндік береді. Б. Бір жылдық өсімдіктерді отандық түрлендіру тұқымның ұйықтап қалуын азайтуға әкелді. Сондықтан да, бұл отандық бір жылдық өсімдіктер бір-бірімен шағылыспайтын ұрпақтарға ие.

Генетикалық әртүрлілік

Бір түрдің ұрпақтары бір-бірімен ауыспай ма, жоқ па, бұл жаңа ұрпақтың генетикалық әртүрлілігіне әсер етеді. Генетикалық дрейфке байланысты популяциялардың генетикалық ауытқушылығындағы өзгерістер ұрпақтар бір-бірімен шағылыспаған кезде екі есе үлкен екені дәлелденді.

Халықтың генетикалық модельдеріндегі болжамдар

Эффективті популяция көлемі эволюциялық биологияда маңызды тұжырымдама болып табылады және оны бағалау өте қиын. Бұл көрсеткішті бағалау модельдерінде түрдің бір-бірімен шағыспайтын ұрпақтары бар деп жиі болжанады. Бұл популяцияның тиімді мөлшерін бағалауға кедергі келтіреді, өйткені аллель жиілігінің уақытша ауытқулары ұрпақтар бір-бірімен ауысқан кезде күрделі үлгілерге сәйкес келеді. Молекулалық эволюцияның бейтарап теориясында бейтарап гендердегі эволюция жылдамдығы (ауыстыру жылдамдығы) популяция көлемінің ауытқуларына әсер етпейді. Алайда, бұл тек дискретті ұрпақтары бар түрлер үшін ғана дұрыс. Бұл жағдайда алмастыру жылдамдығы мутация жылдамдығына тең. Бұл модельге ұрпақтардың бір-біріне ауысып кетуін қосқанда, алмастыру деңгейі популяцияның көлемімен ауытқуымен өзгеріп отырады. Субституция деңгейі популяция көлемі үлкенден кішіге ауысқанда, тіршілік ету ықтималдығы жоғары және популяция көлемі үлкенден кішіге ауысқанда, тіршілік ету ықтималдығы төмен болған кезде артады.

Тәжірибелік

Көптеген тәжірибелерде түрлер тек қана бір-бірімен шағыспайтын ұрпақтардан тұрады деп есептеледі. Мысалы, ғалым бактериялардың генетикалық мутацияларын қарастырғысы келсе. Ол қазіргі ұрпақтың (П) барлық ұрпақтарына (F1) қарайды. Ол генетикалық мутациялар бойынша келесі ұрпақты (F2) тек F1 ұрпағының ұрпақтарынан тұрады, ал P бірінші ұрпағы экспериментте енді қолданылмайды.