Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Founder Effect και του Bottleneck Effect

Η κύρια διαφορά μεταξύ Founder effect και bottleneck effect είναι ότι founder effect περιγράφει την απώλεια γενετικής παραλλαγής λόγω της δημιουργίας ενός νέου πληθυσμού από έναν πολύ μικρό αριθμό ατόμων από έναν μεγάλο πληθυσμό, ενώ το φαινόμενο bottleneck περιγράφει τη μείωση της γενετικής παραλλαγής λόγω απότομη μείωση του πληθυσμού λόγω περιβαλλοντικών γεγονότων όπως ξηρασίες, πλημμύρες, πυρκαγιές, σεισμοί, ασθένειες κ.λπ.  Επιπλέον, το φαινόμενο Founder είναι μια αρχή του φαινομένου συμφόρησης, ενώ το φαινόμενο bottleneck μπορεί να έχει διαφορετική προέλευση.

Το φαινόμενο ιδρυτή και το φαινόμενο συμφόρησης είναι δύο τύποι γενετικής μετατόπισης κατά την οποία τυχαία γεγονότα εξαλείφουν γονίδια από έναν πληθυσμό. Γενικά, η γενετική μετατόπιση προκαλεί μεγάλες απώλειες στη γενετική ποικιλότητα.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Founder Effect
     – Ορισμός, Διαδικασία, Παραδείγματα
2. Τι είναι το φαινόμενο συμφόρησης
     – Ορισμός, Διαδικασία, Παραδείγματα
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του Founder Effect και του Bottleneck Effect
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Founder Effect και του Bottleneck Effect
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι 

Φαινόμενο Bottleneck, Founder Effect, Genetic Drift, Genetic Variation

Τι είναι το Founder Effect 

Το φαινόμενο ιδρυτή είναι ένας από τους δύο τύπους γενετικής μετατόπισης. Γενικά, εμφανίζεται λόγω της μετανάστευσης πολύ λίγων ατόμων από τον κύριο πληθυσμό. Στη συνέχεια, αυτά τα άτομα συγγενεύουν για να δημιουργήσουν μια νέα αποικία με δύο κύρια χαρακτηριστικά. Είναι η μειωμένη γενετική παραλλαγή σε σύγκριση με τον αρχικό πληθυσμό και η παρουσία ενός μη τυχαίου δείγματος γονιδίων του αρχικού πληθυσμού. Ο νέος πληθυσμός είναι διαφορετικός από τον αρχικό πληθυσμό μέσω γονότυπων καθώς και φαινοτύπων. Επομένως, σε ακραίες περιπτώσεις, το φαινόμενο ιδρυτή οδηγεί σε ειδογένεση.

Εικόνα 1:Εφέ ιδρυτή

Επιπλέον, ο νέος πληθυσμός μπορεί να φέρει σπάνια αλληλόμορφα του αρχικού πληθυσμού σε υψηλές συχνότητες. Για παράδειγμα, η νόσος του Χάντινγκτον γίνεται πιο συχνή μεταξύ των Αφρικανών της Νότιας Αφρικής από ό,τι στους περισσότερους άλλους πληθυσμούς. Συνήθως, ο πληθυσμός των Αφρικανέρ κατάγεται από λίγους αποίκους του αρχικού ολλανδικού πληθυσμού.

Τι είναι το Bottleneck Effect 

Το φαινόμενο συμφόρησης είναι ο δεύτερος τύπος γενετικής μετατόπισης, που συμβαίνει λόγω της ταχείας μείωσης του μεγέθους ενός αρχικού πληθυσμού. Γενικά, περιβαλλοντικά γεγονότα όπως πυρκαγιές, σεισμοί, πλημμύρες, ξηρασίες, ασθένειες κ.λπ. ευθύνονται για το φαινόμενο της συμφόρησης. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η γενοκτονία, μπορούν επίσης να προκαλέσουν συμφόρηση. Σημαντικά, αυτό μειώνει τη διακύμανση στη γονιδιακή δεξαμενή με την εμφάνιση ενός μικρού πληθυσμού με μικρότερη γενετική ποικιλότητα. Ωστόσο, η γενετική ποικιλότητα μπορεί να αυξηθεί μόνο μέσω της γονιδιακής ροής από άλλο πληθυσμό.

Εικόνα 2:Εφέ συμφόρησης 

Επιπλέον, για παράδειγμα, το κυνήγι μείωσε το μέγεθος του πληθυσμού των φώκιες των βόρειων ελεφάντων στα τέλη του 19ου αιώνα. Ωστόσο, έχουν αυξήσει το μέγεθος του πληθυσμού τους σε πάνω από 30.000 σήμερα. Επιπλέον, παρουσιάζουν πολύ λιγότερη γενετική παραλλαγή σε σύγκριση με αυτή του πληθυσμού της φώκιας του νότιου ελέφαντα.

Ομοιότητες μεταξύ Founder Effect και Bottleneck Effect  

• Founder effect και bottleneck effect είναι τα δύο είδη γενετικής μετατόπισης.
• Και τα δύο μειώνουν τη γενετική παραλλαγή ενός συγκεκριμένου πληθυσμού με τη μορφή της μείωσης της αλληλικής συχνότητας.
• Μετά από αυτούς τους τύπους γενετικών μετατοπίσεων, ο πληθυσμός αυξάνεται σε μέγεθος μέσω της ενδογαμίας.
• Και τα δύο προκαλούν ειδογένεση.

Διαφορά μεταξύ Founder Effect και Bottleneck Effect 

Ορισμός 

Το ιδρυτικό αποτέλεσμα αναφέρεται στο φαινόμενο που συμβαίνει όταν μια μικρή ομάδα ατόμων απομονώνεται από έναν μεγάλο πληθυσμό, ενώ το φαινόμενο συμφόρησης αναφέρεται στο φαινόμενο που εμφανίζεται όταν ένας πληθυσμός μειώνεται γρήγορα σε μέγεθος .

Αλληλογραφία 

Το εφέ ιδρυτή είναι μια αρχή του φαινομένου συμφόρησης, ενώ το φαινόμενο συμφόρησης μπορεί να έχει διαφορετική προέλευση.

Αιτίες 

Η μετανάστευση πολύ μικρών ατόμων από τον κύριο πληθυσμό προκαλεί ιδρυτικό αποτέλεσμα ενώ μια απότομη μείωση του μεγέθους του πληθυσμού από περιβαλλοντικά γεγονότα όπως ξηρασίες, πλημμύρες, πυρκαγιές, σεισμοί, ασθένειες κ.λπ. προκαλεί φαινόμενο συμφόρησης.

Επίδραση στον κύριο πληθυσμό 

Το φαινόμενο ιδρυτή δεν επηρεάζει τον αρχικό πληθυσμό, ενώ το φαινόμενο συμφόρησης επηρεάζει τον αρχικό πληθυσμό.

Πιθανότητα ενδογαμίας 

Η πιθανότητα αιμομιξίας είναι υψηλή στο φαινόμενο ιδρυτή ενώ η πιθανότητα ενδογαμίας είναι πολύ υψηλή στο φαινόμενο συμφόρησης.

Gene Pool 

Επιπλέον, το φαινόμενο Founder παράγει έναν πληθυσμό με ένα μη τυχαίο δείγμα γονιδίων του αρχικού πληθυσμού, ενώ το φαινόμενο συμφόρησης εμφανίζεται λόγω της τυχαίας δειγματοληψίας γονιδίων από τον αρχικό πληθυσμό.

Παραδείγματα 

Οι Γάλλοι Καναδοί του Κεμπέκ και οι πληθυσμοί Amish στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι δύο παραδείγματα ιδρυτικών πληθυσμών, ενώ η φώκια του βόρειου ελέφαντα, ο αμερικανικός βίσονας, το χρυσό χάμστερ κ.λπ.

Συμπέρασμα 

Το ιδρυτικό φαινόμενο είναι ένας από τους δύο τύπους γενετικής μετατόπισης, που προκαλεί τη μείωση της γενετικής διαφοροποίησης λόγω της μετανάστευσης πολύ λίγων ατόμων από τον κύριο πληθυσμό. Γενικά, είναι μία από τις πολλές προελεύσεις του φαινομένου της συμφόρησης. Αντίθετα, το φαινόμενο συμφόρησης είναι ο δεύτερος τύπος γενετικής μετατόπισης, που προκαλεί τη μείωση της γενετικής διαφοροποίησης λόγω της απότομης μείωσης του μεγέθους του πληθυσμού από ένα περιβαλλοντικό γεγονός όπως σεισμοί, πυρκαγιές, πλημμύρες κ.λπ. Σημαντικά, η γενετική μετατόπιση μείωσε τη συχνότητα των αλληλόμορφων ενός πληθυσμού. Ωστόσο, η κύρια διαφορά μεταξύ του φαινομένου Founder και του φαινομένου συμφόρησης είναι η αιτία της μείωσης της γενετικής διαφοροποίησης.

Αναφορές:

1. «Συμφόρηση και ιδρυτικά αποτελέσματα». Κατανόηση της Εξέλιξης , Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Founder effect" Από το Founder_effect.png (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia   
2. «Population bottleneck» Από τον Mysid στην αγγλική Wikipedia – Μεταφέρθηκε από το en.wikipedia στα Commons. (GFDL) μέσω Commons Wikimedia