Forstå begrepet 'genpool' i evolusjonsvitenskap

Pasieka / Getty Images

I evolusjonsvitenskapen refererer begrepet genpool til samlingen av alle tilgjengelige gener som er tilgjengelige for å overføres fra foreldre til avkom i populasjonen av en enkelt art. Jo mer mangfold det er i den populasjonen, jo større er genpoolen. Genpoolen avgjør hvilken fenotyper (synlige egenskaper) er tilstede i befolkningen til enhver tid.

Hvordan genpooler endres

Genpoolen kan endres innenfor et geografisk område på grunn av migrasjon av individer inn i eller ut av en populasjon. Hvis individer som har egenskaper som er unike for populasjonen emigrerer bort, så krymper genmassen i den populasjonen og egenskapene er ikke lenger tilgjengelige for å overføres til avkom. På den annen side, hvis nye individer med nye unike egenskaper immigrerer inn i befolkningen, øker de genpoolen. Ettersom disse nye individene blander seg med individer som allerede er tilstede, introduseres en ny type mangfold i befolkningen.

Størrelsen på genpoolen påvirker direkte den evolusjonære banen til den populasjonen. Evolusjonsteorien sier det naturlig utvalg virker på en populasjon for å favorisere de ønskelige egenskapene for det miljøet, samtidig som de luker ut de ugunstige egenskapene. Når naturlig seleksjon virker på en populasjon, endres genpoolen. De gunstige tilpasningene blir mer rikelig i genpoolen, og de mindre ønskelige egenskapene blir mindre utbredt eller kan til og med forsvinne fra genpoolen helt.

Populasjoner med større genpooler er mer sannsynlig å overleve som de lokale miljøendringer enn de med mindre genpooler. Dette skyldes at større bestander med mer mangfold har et bredere spekter av egenskaper, noe som gir dem en fordel ettersom miljøet endres og krever nye tilpasninger. En mindre og mer homogen genpool setter befolkningen i fare for utryddelse hvis det er få eller ingen individer med det genetiske mangfoldet som kreves for å overleve endring. Jo mer mangfoldig befolkningen er, jo større er sjansene for å overleve store miljøendringer.

Eksempler på genpooler i evolusjon

I bakteriepopulasjoner, individer som erantibiotika-resistenteer mer sannsynlig å overleve enhver form for medisinsk intervensjon og leve lenge nok til å reprodusere. Over tid (ganske raskt i tilfelle av raskt reproduserende arter som bakterier), endres genpoolen til å omfatte bare bakterier som er resistente mot antibiotika. Nye stammer av virulente bakterier skapes på denne måten.

Svært mange planter som blir sett på som ugress av bønder og gartnere er så seige fordi de har en bred genpool som lar dem tilpasse seg en rekke miljøforhold. Spesialiserte hybrider, derimot, krever ofte veldig spesifikke, til og med perfekte forhold, fordi de har blitt avlet for å ha en veldig smal genpool som favoriserer visse egenskaper, som vakre blomster eller stor frukt. Genetisk sett kan det sies at løvetann er overlegen hybridroser, i hvert fall når det kommer til størrelsen på genpoolene deres.

Fossile registreringer viser at en bjørneart i Europa endret størrelse i løpet av påfølgende istider, med større bjørn som dominerte i perioder da isplater dekket territoriet, og mindre bjørner dominerte når islagene trakk seg tilbake. Dette tyder på at arten hadde et bredt genpool som inkluderte gener for både store og små individer. Uten dette mangfoldet kan arten ha blitt utryddet på et tidspunkt i løpet av istidens sykluser.