Ugrás a tartalomhoz

Vadbiológia

Csányi Sándor

Mezőgazda Kiadó

A genetikai változatosság és a természetes kiválogatódás

A genetikai változatosság és a természetes kiválogatódás

A mennyiségi és minőségi tulajdonságok öröklődési törvényszerűségeivel foglalkozó tudományterület a populációgenetika, ami vizsgálatai tárgyát és céljait tekintve is szoros kapcsolatban áll az ökológiával. Az állományokban található változékonyság (variabilitás: a több változatban előforduló – polimorf – gének jelenléte) szolgál a természetes kiválogatódás (szelekció) alapjául. A különböző környezeti feltételek között a természetes kiválogatódás más és más génváltozatoknak (allélek) kedvez, amelyek állományon belüli aránya ezért megnövekedhet. Az ökológus a természetes szelekciót abból a szempontból vizsgálja, mi okozza azt, hogy egyes egyedek sikeresen szaporodnak, mások pedig utódok nélkül pusztulnak el, és ezáltal hogyan változik az állomány genetikai összetétele [95, 190, 225].

A genetikai változatosság(heterozigócia) a hosszú távú alkalmazkodás alapja, ami a jobb alkalmazkodottság, a fajképződés és végeredményben az evolúció alapanyaga. A genetikai változatosság hiányában az állományok és a fajok nem rendelkeznének azzal a nyersanyaggal, ami a változó környezethez való alkalmazkodást lehetővé teszi. Az alacsony genetikai változatosság veszélyeztetheti a fajoknak a mérgező anyagokhoz(toxin), betegségekhez, az ember által okozott változásokhoz való alkalmazkodóképességét [278]. Szarvasféléknél a nagyobb genetikai változatosság pozitív hatását igazolták a termékenység és szaporodóképesség, a túlélés, a testtömegek, a termékenyülés időpontja és az agancsméretek esetében is [89, 139, 142, 238, 254, 268, 276, 277].

Egy-egy vadállomány genetikai változatosságának mértékét négy tényező: a mutáció, a génáramlás, a természetes kiválogatódás(szelekció) és a genetikai sodródás(drift) alakítja [214]. Habár minden genetikai változatosság végső forrása a mutáció (valamely gén hirtelen megjelenő változása), az ennek tulajdonítható fenotípusos változások lassan jelennek meg. Ezzel ellentétben a génáramlás(génmigráció), ami az egyes állományokból szétszóródó és más állományokba eljutó egyedek révén jön létre a helyi állományok szintjén, jelentős genetikai változatosságot tud fenntartani, illetve a helyi állományok változatosságát nagyban növelheti is. A természetes kiválogatódás hatása bonyolult, mivel előnyben részesítheti a genetikailag változatosabb(heterozigóta) egyedeket, de csökkentheti is a változatosságot, ha a genetikai egyöntetűség(homozigócia) a kiválogatás szempontjából előnyösebb. Hogy egy genotípus előnyös vagy előnytelen-e, erősen függhet a környezettől, ahogy az IDH-2 (izocitrát-dehidrogenáz enzim) génváltozatai esetében gímszarvasnál találták. Ennek az enzimnek a homozigóta változata a magyarországi vizsgálat szerint a nagyobb agancstömegű bikákra volt jellemző [140, 142], miközben egy skóciai állományban az ugyanilyen borjak téli elhullása statisztikailag igazolhatóan magasabb volt heterozigóta kortársaiknál [238].

A négy tényező közül a genetikaisodródás mindig a változatosság csökkenését okozza. Genetikai sodródás akkor jön létre, ha az egymást követő generációkban az allélgyakoriságok véletlenszerűen változnak meg, vagy ha a szülők között az allélek egy része átkerül, más pedig nem (vakvéletlen). Ezeknek a véletlenszerű változásoknak a végeredménye, hogy egyes allélgének elvesznek, és homozigóta változatban rögzülnek, ami végeredményben a heterozigóciát csökkenti. A genetikai sodródás veszélye fordítottan viszonyul az állomány méretéhez, vagyis ez a kockázat kis állományokban nagy [214].

A genetikai változatosságot alakító négy tényező a természetes állományokban kölcsönösen hat egymásra. A nagy létszámú állományokban a genetikai változatosság és az allélek gyakorisága a természetes kiválogatódás és a ritka mutációk hatására lassan változik. Nem így van ez, ha az állomány létszáma kicsi. Ekkor a természetes kiválogatást elnyomja a genetikai sodródás, hacsak az előbbi hatása nem kiugróan erős. Az a tény, hogy a természetes kiválogatódás hatását a kis állományokban meghaladhatja a genetikai sodródás, alapvető a gyakorlat szempontjából. Ez ugyanis azt jelenti, hogy a kis létszámú állományok a betegségekhez vagy más hatásokhoz nem tudnak megfelelően alkalmazkodni [55, 214].

A természetes kiválogatódás hatására, a helyi tényezőkhöz való alkalmazkodás eredményeként a nagy térségben elterjedt fajok állományai gyakran a küllemi és más jellegek (pl. üzekedés és ellések időzítése, vedlések időszakai) sorozatát mutatják, és a sorozat egyes tagjai élőhelyük jellegzetességeihez alkalmazkodottnak tűnnek. Példaként szolgál erre a gímszarvas európai és eurázsiai rokonsága [21, 321] vagy a fehérfarkú szarvas alfajai Észak-Amerikában [157, 321]. A sorozat tagjai közti különbségek rendszerint akkor is megmaradnak, ha új környezetbe kerülnek, és utódaik is öröklik azokat. Ez a jelleg kialakulásában a genetikai tényezőknek a környezeti tényezőkhöz képest nagyobb szerepét jelzi, és az ilyen változatokat ökotípusnak nevezik [176].