ჩვენს პლანეტაზე აბსოლუტურად ნებისმიერი ცოცხალი სახეობის ევოლუციურმა პროცესმა გაიარა როგორც აყვავების, ასევე მისი პოპულაციების რაოდენობის გაზრდის ეტაპები, ასევე ნიმუშების რაოდენობის შემცირება რამდენიმე ათასამდე, ასეულამდე ან ნაკლებამდე. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ჩვეულებრივად არის საუბარი ბოთლის ეფექტზე. მოდით უფრო დეტალურად შევხედოთ რას ნიშნავს ეს.
რა არის ბოთლის ეფექტი?
წარმოვიდგინოთ, რომ არსებობს რაიმე სახის ცოცხალი არსება, რომელიც წარმოდგენილია ასი ათასი ან თუნდაც რამდენიმე მილიონი ასლით. ასეთ უზარმაზარ პოპულაციაში, ამ სახეობის ინდივიდებს შორის შეიძლება აღმოჩნდეს მრავალფეროვანი თვისებები. მაგალითად, იქნებიან ინდივიდები თეთრი, შავი, ყავისფერი, მყივანი ფერის მქონე; დიდი, მცირე და საშუალო ზომის პირები; ზოგი იქნება სწრაფი, ზოგი ნელი, ზოგს გრძელი კიდურები, ზოგს დიდი თვალები. თვისებებისა და ატრიბუტების ეს სია შეიძლება დიდხანს გაგრძელდეს. არსებობს მხოლოდ ერთი დასკვნა: დიდი რაოდენობით ინდივიდების პოპულაციაში არის გენეტიკური ინფორმაციის დიდი მრავალფეროვნება, ანუ გენოფონდი.მდიდარია.
ახლა წარმოვიდგინოთ, რომ მოხდა რაიმე კატაკლიზმი, რამაც გამოიწვია ამ სახეობის მკვეთრი გადაშენება. შედეგად, მილიონი ინდივიდიდან მხოლოდ რამდენიმე ათეული ან ასეული დარჩა. ბუნებრივია, გენეტიკური მრავალფეროვნება დაიკარგება. გადარჩენილი ინდივიდები ატარებენ მხოლოდ რამდენიმე სხვადასხვა ალელს, საიდანაც ჩამოყალიბდება შემდგომი თაობები. ეს შემცირება გენოფონდის არის bottleneck ეფექტი. ვითარება ფაქტიურად ჰგავს იმ ფაქტს, რომ ბოთლში არსებული ფერადი ბურთების მრავალფეროვნებიდან, მხოლოდ რამდენიმე მათგანი გადაისხა ვიწრო კისერში.
დამფუძნებელი ეფექტი
პიროვნების რიცხვი, რომლებიც გადარჩნენ "ბუშტის" სტადიაში, წარმოშობს ახალ თაობებს. მათთან მიმართებაში, ინდივიდების ეს შემცირებული რაოდენობა არის დამფუძნებელი ან მშობელი პოპულაცია.
თუ სახეობის ინდივიდების რაოდენობა მცირდება 10-მდე ან ნაკლებზე, მაშინ საუბარია უკიდურეს დამფუძნებელ ეფექტზე. ამ შემთხვევაში, შემდგომი თაობების გენოფონდში პრაქტიკულად არ იქნება ალელების მრავალფეროვნება და საკმაოდ ხშირად გამოჩნდება იგივე მორფოლოგიური ნიშნები.
ამგვარად, დამფუძნებლისა და ბოსტნის ეფექტები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ერთ ევოლუციურ ჯაჭვში: პირველი მოსდევს მეორეს.
რას იწვევს ეს ეფექტები?
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გენოფონდის შემცირება კარგია თუ ცუდი? ამ კითხვაზე პასუხი არც ისე მარტივია, როგორც ერთი შეხედვით ჩანს. აქ არის დადებითი და უარყოფითი მხარეებიმიჰყევით ბოთლის ეფექტის განმარტებას, ანუ გენეტიკური მრავალფეროვნების შემცირებას მოცემულ სახეობაში:
- დადებითი. შემდგომ პოპულაციებში ფიქსირდება სპეციფიკური ნიშნები და მუტაციები, რომლებიც შეიძლება სასარგებლო იყოს ამ გარემოში მყოფი ადამიანებისთვის.
- მინუსები. გენეტიკური მრავალფეროვნების დაბალი დონე იწვევს სახეობის უნარის დაქვეითებას გარემოს ცვლილებებთან ადაპტაციისთვის, ანუ ხდის მას დაუცველს. გარდა ამისა, ინდივიდებს ხშირად უჩნდებათ მემკვიდრეობითი დეფექტები.
გეპარდის მაგალითი
ევოლუციური სელექციის შედეგად გამოწვეული ბოთლის ეფექტის ნათელი მაგალითია თანამედროვე გეპარდი. ჩვენი პლანეტის გლობალურ ყინვამდე (მეოთხეული პერიოდი) აფრიკაში, ევრაზიასა და ჩრდილოეთ ამერიკაში არსებობდა გეპარდების რამდენიმე სახეობა, რომლებიც ძალიან განსხვავდებოდნენ თანამედროვესგან როგორც ზომით, ასევე სიჩქარის შესაძლებლობებით. ზოგიერთი შეფასებით, პლანეტაზე გეპარდების საერთო რაოდენობამ შეიძლება ასობით ათასი ინდივიდი მიაღწიოს.
მეოთხეული პერიოდის განმავლობაში, როდესაც საკვები ნაკლებად ხელმისაწვდომი გახდა, დაფიქსირდა მრავალი სახეობის ცოცხალი არსების, მათ შორის გეპარდების, მასობრივი სიკვდილიანობა. ითვლება, რომ ამ უკანასკნელთა რიცხვი შეიძლება იყოს მხოლოდ რამდენიმე ასეული ინდივიდი. უფრო მეტიც, გადარჩა მხოლოდ ყველაზე სწრაფი და პატარა ეგზემპლარები, ანუ იყო ჩიტას ბოსტნის ეფექტი.
ამჟამად, გეპარდი არის ძუძუმწოვარი ცხოველი უკიდურესად დაბალი გენეტიკური მრავალფეროვნებით. ეს მხეცები სუსტები არიანმდგრადია ყველა სახის დაავადების მიმართ და მათში ორგანოების იმპლანტაციის ყველა მცდელობა წარუმატებლად მთავრდება. გეპარდის ორგანიზმი პრაქტიკულად ვერ ეგუება გარემოს ცვლილებებს.
ხელოვნური მოსახლეობის შემცირება
სახელიდან გამომდინარე, ეს ბოთლის ეფექტი უკვე გამოწვეულია ბუნებაში ადამიანის ჩარევით. არსებობს რამდენიმე მაგალითი:
- ჩრდილოეთის სპილო ბეჭდები. მე-19 საუკუნის ბოლოს ამ ცხოველებზე აქტიური ნადირობისა და განადგურების შედეგად 150 ათასიდან მხოლოდ 20 ინდივიდი დარჩა.
- ევროპული და ამერიკული ბიზონი. ევროპული ბიზონი მე-20 საუკუნის დასაწყისში იყო მხოლოდ 12 ინდივიდი (3600-დან), ხოლო ამერიკელი - 750 (370 ათასიდან).
- გალაპაგოსის კუნძულების გიგანტური კუები.
გაითვალისწინეთ, რომ ეს ეფექტი ასევე გამოიყენება მცენარეებისა და ცხოველების ახალი ქვესახეობების შერჩევისას, ადამიანებისთვის სასარგებლო თვისებების კონსოლიდაციის მიზნით.
შეიძლება თუ არა გენეტიკური მრავალფეროვნების აღდგენა?
ამ კითხვაზე პასუხი არის დიახ. დიახ, შეიძლება, მაგრამ ამისთვის აუცილებელია შესაბამისი პირობების შექმნა. მაშინაც კი, როდესაც მშობლების ჯგუფი მცირე იყო და წარსულში არსებობდა ძლიერი შემაფერხებელი ეფექტი, გენეტიკური მრავალფეროვნება შეიძლება აღდგეს ხანგრძლივი შემდგომი ევოლუციური პროცესით.
ამისთვის გარემომ უნდა უზრუნველყოს სხვადასხვა ნიშები ამ სახეობის ჰაბიტატისთვის, ანუ თავად გარემო უნდა იყოს მრავალფეროვანი. შემდეგ,ახალ პირობებთან ადაპტაციით და ახალი მუტაციების თანდათანობით დაგროვებით, სახეობას შეუძლია თავისი გენოფონდის აღდგენა.
რაც შეეხება ადამიანის ევოლუციას?
ცნობილი ისტორიის სხვადასხვა კატაკლიზმებს განუწყვეტლივ ათეულობით და ასობით ათასი ადამიანის სიცოცხლე ემსხვერპლა, რამაც შექმნა ბოსტნის ეფექტი ჰომო საპიენსისთვის და სხვა ადამიანთა სახეობებისთვის. აი რამდენიმე მაგალითი:
- 75 ათასი წლის წინ ინდონეზიაში აფეთქდა სუპერვულკანი ტობა. მისი ასაფეთქებელი ძალა შეფასებულია 3000 წმინდა ელენეს ვულკანად! ზოგიერთი ვარაუდის თანახმად, ამ ამოფრქვევას შეუძლია შეამციროს სხვადასხვა ტიპის ადამიანების რაოდენობა რამდენიმე ათას ადამიანამდე მთელ დედამიწაზე.
- შუა საუკუნეებში შავი ჭირის შედეგად დაიღუპა ევროპის მოსახლეობის დაახლოებით 1/3.
- ევროპელთა მიერ ახალი სამყაროს კოლონიზაციის დროს მე-15 საუკუნის ბოლოს - მე-16 საუკუნის პირველ ნახევარში განადგურდა ძირძველი მოსახლეობის დაახლოებით 90%.
- 1783 წელს ისლანდიაში აფეთქდა Lucky ვულკანი. შემდგომ მას დაემატა შიმშილი და დაავადება, რის შედეგადაც კუნძულის მოსახლეობის დაახლოებით 20% გარდაიცვალა.
რაც შეეხება ადამიანებთან ამჟამინდელ მდგომარეობას, მათი გენეტიკური მრავალფეროვნება საკმაოდ დიდია, ვინაიდან პლანეტის მოსახლეობა დაახლოებით 7,5 მილიარდია და ის გავრცელებულია მთელ დედამიწაზე (სხვადასხვა გარემო პირობები).
