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Was ist die effektive Größe einer Tierpopulation??

Tiere : Was ist die effektive Größe einer Tierpopulation??

Die effektive Populationsgröße ist ein etwas diffuses Konzept, aber wesentlich, um evolutionäre Prozesse in Lebewesen zu beschreiben.

Geschrieben und verifiziert vom Biologen Miguel Mata Gallego am 09. November 2020.

Letztes Update: 09. November 2020

Die effektive Populationsgröße ist ein Schlüsselbegriff in der Populationsgenetik. Ihr Wissen ermöglicht es uns, die Anzahl der reproduktiven Individuen in einer Population genau zu berechnen, was in einigen Situationen enorm nützlich ist.

Vom Artenschutz bis zur epidemiologischen Dynamik bei Lebewesen – Begriffe wie der, den wir Ihnen heute vorstellen, sind für Forscher in vielen Bereichen der Biologie von essentieller Bedeutung. Heute sagen wir Ihnen alles, was Sie über die effektive Größe eines Tierbestandes wissen müssen.

Populationsgenetik: Was ist das?

Wie wir bereits wissen, die Informationen, die die Eigenschaften von Lebewesen bestimmen ist in Genen kodiert. Ein Gen ist ein Teil des Chromosoms, der die Informationen für ein Zeichen enthält, beispielsweise die Anzahl der Finger oder die Haarfarbe.

Gene sind entscheidend für das Überleben von Arten, da die in ihnen kodierten Eigenschaften das Tier besser an seine Umwelt anpassen – oder auch nicht –. Nach der Evolutionstheorie ist nur die Spezies, die gut an das Ökosystem angepasst, wird über Generationen gedeihen.

Populationsgenetik, kurz gesagt, ist ein Zweig der Biologie, der evolutionäre Phänomene zu erklären versucht, normalerweise durch das Studium der genetischen Frequenzen in einer Tierpopulation.

Einige Grundlagen der Genetik

Genetik ist eine komplexe Wissenschaft, die mit sehr abstrakten Begriffen umgeht. Allerdings ist diese Disziplin relativ leicht zu verstehen, wenn einige Konzepte vorher klar sind. Als nächstes werden wir einige von ihnen erklären.

Die meisten Tiere sind wie der Mensch diploid. Das bedeutet, dass wir im Zellkern jeder Zelle zwei Kopien des genetischen Materials haben – zwei Sätze homologe Chromosomen. Diese Kopien werden eine von der Mutter und eine vom Vater geerbt.

Dies ist wichtig, da je nachdem, wie diese Kopien für ein bestimmtes Allel sind – jede der Manifestationen, die ein Gen annehmen kann – das Individuum sein kann:

  • Homozygot, wenn beide Kopien gleich sind. Zum Beispiel, wenn das Tier das Gen, das die graue Augenfarbe bestimmt, von beiden Elternteilen geerbt hat.
  • heterozygot, wenn jedes Allel anders ist. Zum Beispiel, wenn das Tier das Gen für graue Augen von seinem Vater und von seiner Mutter das Gen für grüne Augen geerbt hat.

Die Bedeutung genetischer Parameter

Diese scheinbar leicht verständlichen Konzepte, sind entscheidend für das Verständnis des Verhaltens von Genen in Populationen. Es sollte beachtet werden, dass ein Individuum außerdem für ein Merkmal homozygot, für ein anderes jedoch heterozygot sein kann.

Die Populationsgenetik analysiert die Veränderung bestimmter genetischer Parameter in Tierpopulationen, um evolutionäre Effekte zu beschreiben. Einige dieser Parameter sind der Anteil der Heterozygoten, eine Schlüsselzahl, um die Evolution eines Allels zu verstehen.

Die effektive Bevölkerungsgröße

In der Populationsgenetik ist es wichtig, eine Vorstellung von der Größe der reproduktiven Population zu haben. Obwohl dies so einfach wie eine einfache Volkszählung erscheinen mag, ist dies in Wirklichkeit nicht der Fall, da die Populationen komplex sind. Manchmal ist die Anzahl der Männchen und Weibchen nicht proportional oder die Fortpflanzung erfolgt nicht zufällig.

Das Konzept der effektiven Bevölkerungsgröße bezieht sich auf die Anzahl der Individuen im Erwachsenenalter, die sich fortpflanzen können. Dies ist auf vielen Ebenen relevant, da nur Individuen im gebärfähigen Alter genetisch zur nächsten Generation beitragen.

Aufgrund der Grenzen der Berechnung dieses Konzepts, Genetiker greifen auf die ideale Populationsidee zurück. Dieses Konzept ist eine Population, die die folgenden Merkmale erfüllt:

  • Paarung ist zufällig.
  • Alle Individuen tragen genetisch zur nächsten Generation bei.
  • Die Generationen von Eltern und Kindern überschneiden sich nicht.

Wenn eine Population all diese Anforderungen erfüllt, effektive Größe ist gleich Volkszählungsgröße. Leider ist dies fast nie der Fall. Es ist notwendig, genetische Werkzeuge zu verwenden, um Stammbäume zwischen Eltern und Kindern abzuleiten, und nur auf diese Weise wird eine ungefähre tatsächliche effektive Größe erhalten.

Nutzung der effektiven Bevölkerungsgröße

Als nächstes präsentieren wir einige Verwendungen der effektiven Populationsgröße in der Naturschutzarbeit und im biologischen Wissen.

Phylogeographie

Die Phylogeographie versucht, die geografische Verteilung der genetischen Variation in Populationen zu erklären. Diese Disziplin kann helfen, den Prozess der Entstehung neuer Arten oder deren Aussterben zu verstehen.

Zur Rekonstruktion der Geschichte werden Gen-Genealogien erstellt und dank statistischer Methoden, Sie können die effektive Größe einer Population in der Vergangenheit schätzen.

Welche Bedeutung hat dieses Wissen?? Dank ihm ist es möglich abzuschätzen, wie sich die Größe dieser Population im Laufe der Zeit verändert hat, um zu wissen, ob beispielsweise eine Naturkatastrophe eine Tierart an den Rand des Aussterbens gebracht hat.

Dies geschah bei bestimmten Tieren wie Mammuts, deren Population so erschöpft war, dass sie aufgrund von genetischen Mängeln in ihrer Population starben. All dieses Wissen hätte uns nicht erreicht, wenn nicht die effektive Populationsgröße verwendet worden wäre.

Epidemiologie

Die effektive Populationsgröße ist ein sehr nützliches Konzept in der Epidemiologie. Der Grund dafür ist, dass wenn ein Krankheitserreger als Nachkomme von nur einem oder wenigen Vorfahren bestimmt werden kann, seine genetische Variation gering ist. Dies ist entscheidend, um zu verhindern, dass der mikroskopische Wirkstoff eine Resistenz gegen Antibiotika oder Impfstoffe entwickelt.

War die ursprüngliche Populationsgröße hingegen hoch, so ist ihre Variation größer und sie wird aufgrund ihrer hohen Anpassungsfähigkeit, wie dies bei Influenzaviren der Fall ist, schwieriger zu kontrollieren sein. Wie wir sehen, können diese Parameter auch dem Menschen nützliche Verwendungen melden.

Erhaltung

Auch wenn die Tierpopulation sehr groß ist, das bedeutet wenig, wenn nur ein kleiner Prozentsatz von ihnen reproduziert. Die Kenntnis der effektiven Größe einer Population ermöglicht es uns abzuschätzen, inwieweit sie bedroht oder vom Aussterben bedroht ist, und auf diese Weise präventive Erhaltungspläne umzusetzen.

Kurz gesagt, die effektive Bevölkerungsgröße ist, wie wir sehen, ein etwas verwirrender und schwer zu definierender Begriff. Es ist jedoch äußerst nützlich und hat viele Anwendungen.

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