Genetisk variation inom en art är nyckeln till överlevnad

01 december, 2020
Vilka effekter har en ny djurgeneration på en population? Och hur kan inavel i varje generation påverka en art?

Det finns tre nyckelfunktioner som definierar varje art av djur: Näring, relationer och reproduktion. En levande organism behöver näring för att utveckla och regulera kroppsfunktioner. Organismen måste också kunna relatera till andra individer samt till miljön den lever i. Den måste också reproducera sig för att generera avkommor. Varje avkomma för med sig sin egen genetik, och genetisk variation inom en art är nyckeln till dess överlevnad.

En generation av djur är den varelse eller den uppsättning av varelser som dyker upp i en befolkning efter att föräldrarna har reproducerat sig. Även om det kan verka relativt enkelt så kommer varje ny djurgeneration att möta stora utmaningar. Dessa utmaningar kan dock vara mycket annorlunda än de som deras föräldrar mötte. Genetiken som dessa varelser får från sina föräldrar, som i sin tur kommer från många tidigare generationer, är nyckeln till överlevnad. Läs vidare för att lära dig mer.

Dominanta alleler och recessiva alleler

När två djur parar sig och producerar avkommor förväntar vi oss att de får hälften av sitt genetiska material från honan och hälften från hanen. Med andra ord förväntar vi oss att avkomman är en blandning av de två. Men vi observerar ofta avkommor som ser mer ut som den ena föräldern än vad den gör den andra, så varför händer detta?

Inom DNA hittar vi både dominanta alleler och recessiva alleler. Dessa alleler är de olika alternativen för en gen. En generation av djur kan visa fysiska egenskaper som inte har något att göra med föräldrarnas.

Föreställ dig till exempel ett par svarta kaniner som har vita kaniner som ättlingar. Vad kan ha hänt här? Genen som kodar för färgen svart hos kaninerna kanske är en dominerande allel. Om föräldrarna hade en dominerande allel och en recessiv allel inom genen för hårfärg, så är det färgen svart som kommer att visas.

När de reproducerade sig, bar könscellerna (ägg och spermier) bara den recessiva allelen. Därför hade kaninens ättlingar inget annat val än att vara vita.

En svart och en vit kanin.

Föreställ dig nu att alla svarta föräldrar försvinner. Anledningen spelar ingen roll utan den genetiska informationen skulle gå förlorad och bara de vita kaninerna skulle vara kvar. Tyvärr är den vita pälsen inte den mest optimala färgen på päls, såvida individen inte bor i snön. Detta exempel tjänar till att i detalj förklara hur genetisk förlust påverkar varje djurgeneration.

Genetisk variation inom en art, inavel samt hotade arter

Genetisk mångfald är nyckeln till en arts överlevnad som sådan. När en djurbefolkning därför genomgår en minskning i genetisk mångfald, så har den en större chans att försvinna. Antalet alleler som finns inom en population är ett mått på genetisk mångfald. Ju fler alleler som är närvarande, desto större är den genetiska mångfalden.

Frekvensen med vilken dessa alleler produceras i populationen påverkar också storleken på dess genetiska mångfald, eftersom små spontana mutationer kan öka variationen i alleler över tiden. För varje generation av djur så kan denna genetiska mångfald öka. Om man extrapolerar det till evolutionen, så är det en av anledningarna till att nya arter fortsätter att dyka upp på planeten.

Orsaker till inavel

En av anledningarna till att djur hamnar på listan över hotade arter är inavel. Även om de huvudsakliga orsakerna i verkligheten är avskogning, förlust av naturliga livsmiljöer, fragmentering eller jakt som orsakar isolering av en befolkning. Inavel är alltså konsekvensen av dessa faktorer.

Det finns två typer av inavel – en är slumpmässig eller oavsiktlig, medan den andra är avsiktlig. I det första fallet resulterar avsiktlig parning av nära besläktade djur, såsom syskon eller föräldrar och barn, i en brutal förlust av genetisk mångfald. Samtidigt leder det till uppkomsten av genetiska sjukdomar och lägre resistens mot patogener.

Denna typ av inavel är den som förekommer bland vilda djur när antalet individer har minskat kraftigt på grund av brist på platser att leva på. På samma sätt förekommer det hos de djur som har isolerats som ett resultat av fragmentering. Dessa populationer är destinerade att försvinna.

Å andra sidan är slumpmässig inavel ett resultat av genetisk drift. Genetisk drift är en evolutionskraft, som tillsammans med naturligt urval, orsakar förändringar i allelernas frekvens över evolutionstiden. När en art har låg allelfrekvens, och alla dess alleler är desamma för en gen, kan varje störning i miljön göra så att arten försvinner. Det är därför som vissa arter försvinner snabbare än andra när människor förändrar någon aspekt av ekosystemet de lever i.

Genetisk variation inom en art är viktigt

I naturen, inom välbalanserade ekosystem, har varje art sina egna strategier för att undvika inavel och därmed öka den genetiska variationen med varje generation. Hos vissa djurgrupper, som lejon, finns en matrilinjär hierarki. Inom den stannar honor i en generation vanligtvis inom gruppen, medans hanar lämnar.

När en ny hane anländer dödar den oftast ungarna så att honorna återigen börjar löpa. Även om det kan verka ganska monstruöst, så ser detta beteende till att populationen får en ny genetisk variation, vilket i slutändan kommer att stärka arten.

I andra fall undviker arter inavel genom att avkomman breder ut sig på ett territorium utanför föräldrarnas. Massmigrationer är ett annat bra exempel på spridning av en mängd avkommor över stora avstånd. Till slut kommer stora grupper av individer – som genetiskt skiljer sig mycket från varandra – att samlas för att hitta en individ av motsatt kön och reproducera sig.

Dna-kedja hos djur

Förstörelse av livsmiljön orsakar en minskning av de territorier som många arter har etablerat. Dessutom försvinner nästan möjligheten att hitta nya platser att bosätta sig på, och därmed skapa en ny generation av genetiskt olika djur. Försvinnandet av en art är inte resultatet av en enda orsak. Det är inte enbart olaglig jakt som dödar en art. Istället är det jakten tillsammans med faktorer som reducerat territorium och tvingad inavel som gör så att en art dör ut.

 

  • Andersen, L. W., Fog, K., & Damgaard, C. (2004). Habitat fragmentation causes bottlenecks and inbreeding in the European tree frog (Hyla arborea). Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 271(1545), 1293-1302.
  • Charlesworth, B., & Charlesworth, D. (1999). The genetic basis of inbreeding depression. Genetics Research, 74(3), 329-340.
  • Schultz, S. T., & Willis, J. H. (1995). Individual variation in inbreeding depression: the roles of inbreeding history and mutation. Genetics, 141(3), 1209-1223.
  • van Arendonk, J. (2015). Textbook Animal Breeding and Genetics for BSc students. Centre for Genetic Resources The Netherlands and Animal Breeding and Genomics Centre