Еволюционният процес на абсолютно всеки жив вид на нашата планета премина както през етапите на разцвет и увеличаване на броя на неговите популации, така и намаляване на броя на екземплярите до няколко хиляди, стотици или по-малко. В последния случай е обичайно да се говори за ефекта на тесното място. Нека разгледаме по-отблизо какво означава това.
Какъв е ефектът на тесното място?
Нека си представим, че има някакво живо същество, което е представено от сто хиляди или дори няколко милиона копия. В такава огромна популация може да се открие голямо разнообразие от черти сред индивидите от този вид. Например, ще има индивиди с бял, черен, кафяв, петнист цвят; големи, малки и средни индивиди; някои ще бъдат бързи, други бавни, някои ще имат дълги крайници, трети ще имат големи очи. Този списък от качества и атрибути може да бъде продължен дълго време. Има само едно заключение: в популация с голям брой индивиди има голямо разнообразие от генетична информация, тоест генофондае богат.
Сега нека си представим, че е настъпил някакъв катаклизъм, който е довел до рязко изчезване на този вид. В резултат на това от един милион индивида са останали само няколко десетки или стотици. Естествено, генетичното разнообразие ще бъде загубено. Оцелелите индивиди носят само няколко различни алела, от които ще се формират следващите поколения. Това намаляване на генофонда е ефект на пречка. Ситуацията е буквално подобна на факта, че от голямото разнообразие от цветни топчета, присъстващи в бутилка, само няколко от тях бяха изсипани през тясно гърло.
Ефект на основателя
Броят на индивидите, оцелели през етапа на "тесното място", поражда нови поколения. Във връзка с тях този намален брой индивиди е основателят или родителската популация.
Ако броят на индивидите от даден вид се намали до 10 или по-малко, тогава се говори за екстремен ефект на основателя. В този случай практически няма да има разнообразие от алели в генофонда на следващите поколения и едни и същи морфологични признаци ще се срещат доста често.
По този начин ефектите на основателя и гърлото са свързани помежду си в една еволюционна верига: първата следва втората.
До какво водят тези ефекти?
С други думи, намаляването на генофонда е добро или лошо? Отговорът на този въпрос не е толкова прост, колкото изглежда на пръв поглед. Ето какви са положителните и отрицателните страниследват от определението за ефекта на тесното място, т.е. намаляването на генетичното разнообразие в даден вид:
- Професионалисти. В следващите популации се фиксират специфични черти и мутации, които могат да бъдат от полза за индивидите в тази среда.
- Против. Ниското ниво на генетично разнообразие води до намаляване на способността на вида да се адаптира към промените в околната среда, тоест го прави уязвим. В допълнение, хората често започват да имат дефекти, които са наследени.
Пример за гепард
Ярък пример за ефекта на тесното място, причинен от еволюционната селекция, е съвременният гепард. Преди глобалното заледяване на нашата планета (кватернерния период) в Африка, Евразия и Северна Америка е имало няколко вида гепарди, които са много различни от съвременния както по размер, така и по скоростни способности. Според някои оценки общият брой на гепардите на планетата може да достигне стотици хиляди индивиди.
По време на кватернерния период, когато храната става по-малко достъпна, има масова смъртност на много видове живи същества, включително гепарди. Смята се, че броят на последните може да бъде само няколкостотин индивида. Нещо повече, само най-бързите и най-малките екземпляри оцеляха, тоест имаше ефект на тесно място за гепардите.
В момента гепардът е бозайник с изключително ниско генетично разнообразие. Тези зверове са слабиустойчиви на всякакви заболявания и всички опити за имплантиране на органи в тях завършват с неуспех. Тялото на гепарда практически не е в състояние да се адаптира към промените в околната среда.
Изкуствено намаляване на населението
Въз основа на името, този ефект на тесното място вече е причинен от човешка намеса в природата. Има няколко примера:
- Северни тюлени слонове. В резултат на активен лов и унищожаване на тези животни в края на 19 век от 150 хиляди са останали само 20 индивида.
- Европейски и американски бизони. Европейският бизон в началото на 20-ти век имаше само 12 индивида (от 3600), а американският - 750 (от 370 хиляди).
- Гигантски костенурки от Галапагоските острови.
Забележете, че този ефект се използва и при селекцията на нови подвидове растения и животни, за да се консолидират черти, полезни за хората.
Може ли генетичното разнообразие да се възстанови?
Отговорът на този въпрос е да. Да, може, но за това е необходимо да се създадат подходящи условия. Дори когато родителската група от индивиди е била малка и е имало силен ефект на тесното място в миналото, генетичното разнообразие може да бъде възстановено в дълъг последващ еволюционен процес.
За това околната среда трябва да осигури различни ниши за местообитанието на този вид, тоест самата среда трябва да бъде разнообразна. Тогава,адаптирайки се към новите условия и постепенно натрупвайки нови мутации, видът може да възстанови своя генофонд.
Какво ще кажете за човешката еволюция?
Различни катаклизми от известната история непрекъснато отнемаха десетки и стотици хиляди човешки животи, което създаваше ефект на пречка за Homo Sapiens и други човешки видове. Ето няколко примера:
- преди 75 хиляди години, супервулканът Тоба избухна в Индонезия. Експлозивната му сила се оценява като такава на 3000 вулкана на Света Елена! Според някои предположения това изригване може да намали броя на различните типове хора до няколко хиляди индивида по цялата земя.
- През Средновековието около 1/3 от населението на Европа умира в резултат на черната чума.
- По време на колонизацията на Новия свят от европейците в края на 15-ти - първата половина на 16-ти век, около 90% от коренното население е унищожено.
- През 1783 г. вулканът Лъки избухва в Исландия. Впоследствие към него се добавят глад и болести, в резултат на което около 20% от населението на острова умира.
Що се отнася до сегашната ситуация с хората, тяхното генетично разнообразие е доста голямо, тъй като населението на планетата е около 7,5 милиарда и е разпространено по цялата земя (различни условия на околната среда).
