Гени и биоразнообразие

Видяхме, че гените могат да варират. Очевидно е, че те са различни при основните групи организми. Защото гените обуславят т.нар. фенотипове, които също варират при различните организми. От дървета до морски таралежи и всичко останало. Гените могат да варират и между близко родствените видове. Дори само в един род от стотиците видове бръмбари всеки вид има свой генетичен състав. Но тук ще видим как генетичното разнообразие се явява сред различните популации в един вид или сред индивидите в един вид. Например стотиците различни породи кучета или различните сортове рози. Всички те представляват генетичното разнообразие в даден вид кучета или сорт рози. Всеки индивид прилича на кораб, пълен с екипаж. Някои членове на екипажа са на щурвала, други се грижат за двигателите, а трети мият палубите. Но няма два кораба с еднакъв екипаж. Дори корабите да изглеждат еднакви, всеки екипаж се различава по курса на кораба и други фактори. Ако обединим корабите в един голям флот, ще имаме много различни членове на екипажа. Ще имаме набор от работна сила. Точно като корабите, всеки организъм е уникален сам по себе си, но и по генетичната си информация. Ако разгледаме всички членове на популяцията, ще имаме много различни гени. Общо те се наричат „генетичен фонд“: пълният набор генетични данни в дадена популяция на един вид или в рамките на вида. Колкото по-голям е генофондът, толкова по-голямо е генетичното разнообразие и толкова по-големи са шансовете повече членове на популацията да оцелеят и дори да процъфтяват при екологични промени и трудности. Това е защото някои членове имат черти, които ги правят устойчиви на промени в средата и болести и по-способни да оцелеят при климатични промени и други. Вече знаем, че това се дължи на естествения подбор. Това е подборът на по-добре пригодените индивиди, които предават полезните си черти. Сега ще свържем това понятие с размера на популацията. Колкото по-голяма е популацията, толкова по-вероятно е да има индивиди с уникални съчетания гени, благодарение на които ще оцелеят. Но каква е ситуацията при по-малък, т.е при по-беден генофонд? При малките изолирани диви популации изборът на партньор е ограничен до близко родствени членове. Понякога братя и сестри или братовчеди. В резултат генетичният състав на организмите се уеднаквява все повече и индивидуалните дефекти в генетичните данни, т.е. уврежданията се проявяват в популацията по-често. Това се нарича „инбридинг“. Има доказателства, че не само поддържането на голям брой видове в екосистемите, но и на голям брой индивиди в популациите е важно за опазването на общото биоразнообразие. Редица изследвания сочат, че измирането на вид се предхожда от намаляване на генното богатство. Т.е. намаляване на генофонда в рамките на даден застрашен вид. За видовете намаляването на генетичното разнообразие говори за скорошни проблеми. Упадъкът на хабитатите може да доведе до намаляване на популациите и повече инбридинг. Когато една популация намалее дотолкова, че видът почти изчезне, се казва, че видът е преминал през „генетичен ефект на гърлото на бутилката“. Американският бизон е класически пример за този ефект. Намаляването на популацията им понижава генетичното им разнообразие, което ги прави по-уязвими на екологичните промени и болести. Точно както не можем да върнем някой изчезнал вид, така е много трудно и по-често невъзможно да възстановим гените на изчезналите видове или при измирането на индивидите носители на уникални генетични комбинации. С нахлуването на човека в хабитатите от дивата природа популациите и генофондът намаляват. С това се губят и възможностите за популациите да реагират на стресови фактори, независимо дали става дума за естествени или породени от човека. Екосистемните услуги имат пряка връзка с опазването на генетичното разнообразие. Гените определят синтеза на вещества, които ползваме за лекарства, храна и енергийни източници. С опазването на това разнообразие има по-голям шанс да открием нови вещества в диви популации и да продължим да черпим от полезните вещества, с които вече разполагаме. Две са проявите на упадъка на генетично разнообразие сред важните за земеделието видове. 1) Поради изкуствената селекция на желани от хората черти за сметка на други. 2) Поради ограничаването на зависимостта ни до едва няколко организъма. Така например 90% от хранителните култури идват от едва около 100 вида растения. И едва 3 вида, царевица, ориз и пшеница, съставят около 70% от калориите, които консумираме или 50% от растителните белтъчини в менюто ни. Ами ако болест нападне някой от тези основни източници на храна, а той не е генетично устойчив? Страшен би бил ефектът от липсата на генетично разнообразие върху собственото ни оцеляване. Академия на науките, Калифорния