популяции. Частота аллей. Закон Харди-Вайнберга.

Популяцией называют минимальную самовоспроизводящуюся группу особей одного вида, населяющих определенную территорию (ареал) достаточно долго (в течение многих поколений). В популяции фактически осуществляется сравнительно высокий уровень панмиксии и она в определенной степени отделена от других популяций той или иной формой изоляции.Экологически популяции характеризуется величиной, оцениваемой по занимаемой территории (ареалу), численности особей, возрастному и половому составу. Размеры ареала зависят от радиусов индивидуальной активности организмов данного вида и особенностей природных условий на соответствующей территории. Численность особей в популяциях организмов разных видов различается. Существуют минимальные значения численности, при которых популяция способна поддерживать себя во времени. Сокращение численности ниже этого минимума приводит к вымиранию популяции.Величина популяции постоянно колеблется, что зависит от изменений экологической ситуации. Возрастная структура популяций организмов разных видов варьирует в зависимости от продолжительности жизни, интенсивности размножения, возраста достижения половой зрелости. В зависимости от вида организмов она может быть то более, то менее сложной. Половой состав популяций обуславливается эволюционно закрепленными механизмами формирования первичного (на момент зачатия), вторичного (на момент рождения) и третичного (во взрослом состоянии) соотношения полов. Генетически популяция характеризуется ее генофондом (аллефондом). Он представлен совокупностью аллей, образующих генототипы организмов данной популяции. Генефонды природных популяций отличает наследственное разнообразие (генетитическая гетерогенность, или полиморфозм), генетическое единство, динамическое равновесие доли особей с разными генотипами. Наследственное разнообразие заключается в присутствии в генофонде одновременно различных аллелейотдельных генов. Первично оно создается мутационным процессом. Мутации, будучи обычно рецессивными и не влияяна фенототипы гетерозиготных организмов, сохраняются в генофондах популяций в скрытом от естественного отбора состоянии. Накапливаясь, они образуют резерв наследственной изменчивости. Благодаря комбинативной изменчивости этот резерв используется для создания в каждом поколении новых комбинаций аллелей.

Генетическое единство популяции обуславливается достаточным уровнем панмиксии. В условиях случайного подбора скрещивающихся особей источником аллелей для генотипов организмов последовательных поколений является весь генофонд популяций. Генетическое единство проявляется также в общей генетической реализации популяции при изменении условий существования, что обуславливает как выживание вида, так и образование новых видов.

В пределах генофонда популяции доля генотипов, содержащих разные аллелеи одного гена при соблюдении некоторых условий из поколения в поколение не изменяется. Эти условия описываются основным законом популяционной генетики, сформулированным в 1908 г. английским математиком Дж. Харди и немецким врачом -генетиком Г. Вайнбергом. «В популяции из бесконечно большого числа свободного скрещивающихся особей в отсутствие мутаций, избирательной миграции организмов с различными генотипами и давления естественного отбора первоначальны частоты аллелей сохраняются из поколения в поколение».

Малые популяции, численность которых не превышает 1500-4000 человек называют демами. они характеризуются высокой частотой родственных браков (80-90%). Еще меньшие популяции человеческие популяции с численностью не более 1500 человек называют изолятами, в которых родственные браки составляют свыше 90%. Если изолят существует не менее четырех поколений (около 100 лет), то все члены его являются не менее чем троюродными братьями и сестрами. Малые популяции имеют большую гомогозиготность.

В ряде случаев в популяцию одновременно могут входить особи как с доминантными, так и с рецессивным признаками, не находящимися под контролем естественного отбора. Возникает вопрос: почему рецессивный аллель не вытесняется доминантным? Этот вопрос чисто математически для идеальной популяции разрешен в 1908 г. Независимо друг от друга математиком Дж. Харди и врачом В. Вайнбергом. Обнаруженная ими закономерность получила название закона Харди - Вайнберга.

Идеальная популяция должна характеризоваться следующими особенностями: бесконечно большой величиной, свободным скрещиванием (панмиксия), отсутствием мутаций по данному гену, отсутствием миграций в популяцию и из неё, отсутствием отбора (по признаку, кодируемому данным геном). В идеальной популяции соотношение генотипов доминантных гомозигот (АА), доминантных гетерозигот (Аа)и рецессивных гомозигот (аа) остается постоянным.

Использование формул закона Харди - Вайнберга позволяет рассчитать генетический состав популяции в данное время и определить возможные тенденции его изменений.

Используя закон Харди - Вайнберга, можно вычислить насыщенность популяции определенными генами, рассчитать частоты гетерозиготного носительства аллелей у людей.

Популяция как элементарная эволюционная структура. В ареале любого вида особи распространены неравномерно. Участки густой концентрации особей перемежаются с пространствами, где их немного или же они отсутствуют. В результате возникают более или менее изолированные популяции, в которых систематически происходит случайное свободное скрещивание (панмиксия). Скрещивание (т.е. обмен генами)

С представителями других популяций если и происходит, то значительно реже и нерегулярно. Благодаря панмиксии в каждой популяции создается характерный для нее генофонд, отличный от других популяций. Именно популяцию следует и признать элементарной единицей эволюционного процесса.

Внутри популяции совершаются процессы, приводящие к изменению генофонда. Они должны быть признаны элементарными эволюционными событиями.

74.Популяция людей. Дем. Изолят. Влияние элементарных эволюционных факторов на генофонды человеческих популяций.

Размножение человека осущуствляется половым путем, а репродуктивные ареалы в той или иной степени ограничены определенной группой населения. Это позволяет выделить в человечестве сообщества, аналогичные популяциям в биологическом понимании этого термина. В антропогенетике популяцией наз.группу людей, занимающих общую территорию и свободно вступающих в брак. Изоляционные барьеры, препятствующие заключению брачных союзов, нередко носят выраженный социальный характер. Благодаря этому в формировании популяции людей главную роль играет не общность территории, а родственные связи.

Размер, уровень рождаемости и смертности, возрастной состав, экономическое состояние, уклад жизни являются демографическими показателями популяций людей. Генетически они хар-ся генофондами(аллелофондами). Демограф.показатели оказывают серьезное воздействие на состояние генофондов человеч.популяций,главным образом через структуру браков. Большое значение в опред-ии структуры браков имеет размер группы.

Популяции из 1500-4000 человек наз.демами, популяции численностью менее 1500 человек-изолятами.

Генофонды популяций людей испытывают действие элементарных эволюционных факторов.1)мутационный процесс:ультрафиолетовое и иные виды излучения, температура,определенная химическая среда. Их причина-производств.деят-ть человека в условиях научно-технической революции. Индуцируют как в половых, так и в соматических клетках(злокач.опухоли,лейкозы,рак молочной жел.,щитовидн.железы) 2)популяционные волны-периодические колебания численности людей на обширных или ограниченных территориях,изменяя плотность населения и вызывая миграции.3)изоляция. 4)генетико-автоматические процессы,или дрейф генов, приводят к сглаживанию изменчивости внутри группы и появлению случайных,не связанных с отбором различий между изолятами.5)естественный отбор.