Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
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.
In population genetics overlapping generations refers to mating systems where more than one breeding generation is present at any one time. In systems where this is not the case there are non overlapping generations (or discrete generations) in which every breeding generation lasts just one breeding season. If the adults reproduce over multiple breeding seasons the species is considered to have overlapping generations. Examples of species which have overlapping generations are many mammals, including humans, and many invertebrates in seasonal environments. Examples of species which consist of non overlapping generations are annual plants and several insect species. Non overlapping generations is one of the characteristics that needs to be met in the Hardy–Weinberg model for evolution to occur. This is a very restrictive and unrealistic assumption, but one that is difficult to dispose of.
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.
In population genetics models, such as the Hardy–Weinberg model, it is assumed that species have no overlapping generations. In nature, however, many species do have overlapping generations. The overlapping generations are considered the norm rather than the exception. Overlapping generations are found in species that live for many years, and reproduce many times. Many birds, for instance, have new nests every (couple of) year(s). Therefore, the offspring will, after they have matured, also have their own nests of offspring while the parent generation could be breeding again as well. An advantage of overlapping generations can be found in the different experience levels of generations in a population. The younger age group will be able to acquire social information from the older and more experienced age groups. Overlapping generations can, similarly, promote altruistic behaviour. Non overlapping generations are found in species in which the adult generation dies after one breeding season. If a species for instance can only survive winter in the juvenile state the species will automatically consist of non overlapping generations. The group of species lacking overlapping generations mostly consists of univoltine insects, and some annual plants. One example of univoltine insects, only breeding once a year, is Dawson's burrowing bee, Amegilla dawsoni. Although annual plants die after one season, not all annual plants truly lack overlapping generations. Many annual plants have seed banks containing dormant seeds that remain dormant for at least one year. This makes overlapping generations possible in annual plants. N. B domestication of annual plants has led to a reduction of seed dormancy. These domesticated annual plants, therefore, have non overlapping generations.
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.
Whether a species has overlapping generations or not can influence the genetic diversity in the new generation. Changes in the genetic variance in populations due to genetic drift have been shown to be twice as great when there are overlapping generations as opposed to when generations do not overlap.
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.
Effective population size is an essential concept in evolutionary biology and notoriously hard to estimate. In models estimating this figure, it is often assumed that the species has non overlapping generations. This can bias the estimate of the effective population size, because temporal fluctuations in allele frequencies follow complicated patterns when generations overlap. In the Neutral theory of molecular evolution, it is shown that the rate of evolution (substitution rate) in neutral genes is not influenced by fluctuations in population size. This, however, is only true for species having discrete generations. In this case, the substitution rate is equal to the mutation rate. When generation overlapping is incorporated in this model, the substitution rate does change with population size fluctuations. The substitution rate increases when the population size transits from small to large, with a high survival probability and when the population size transits from large to small, with a low survival probability.
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.
In many experiments species are assumed to only consist of non overlapping generations. For instance, when a scientist wants to look at genetic mutations in a strain of bacteria. He will look at all the offspring (F1) of the current generation (P). For a further look into genetic mutations in the strain he will then look at the next generation (F2) which consists only of offspring from generation F1 while the first generation P will not be used in the experiment any longer.