Niezgodność Dobzhansky’ego-Mullera

Niezgodność Dobzhansky’ego-Mullera[1], niezgodność Batesona-Dobzhansky’ego-Mullera[2] – niedopasowanie do siebie alleli różnych loci będące przyczyną izolacji postzygotycznej gatunków.

Ewolucja przebiega przez wiele różnych procesów, między innymi dzięki specjacji, czyli powstawaniu nowych gatunków. W wyniku tego procesu powstają z poprzednio jednej populacji dwa odrębne od siebie gatunki[3], które można rozumieć jako odrębne grupy organizmów, mogące swobodnie krzyżować się między sobą, ale nie z przedstawicielami innych podobnych grup[3]. Skoro wcześniej przepływ genów zachodził pomiędzy osobnikami należącymi do ancestralnej populacji, a teraz ma być ograniczony, to musiały wytworzyć się jakieś bariery, które ten przepływ ograniczają[4]. Wyróżnia się bariery zapobiegające kojarzeniom, w szczególności izolację ekologiczną, czasową i przestrzenną, izolację behawioralną, a także izolację przez zapylaczy, bariery prezygotyczne, jak bariera mechaniczna, różnice w zachowaniach związanych z kopulacją i izolacja gametyczna, w końcu zaś bariery postzygotyczne. Te ostatnie zachodzą już, jak sama nazwa wskazuje, po powstaniu zygoty, a więc nowego, mieszańcowego organizmu. Ograniczają jego dostosowanie. Wyróżnia się tutaj zewnętrzne bariery postzygotyczne, jak stabilność ekologiczna i sterylność behawioralna, oraz bariery postzygotyczne wewnętrzne, jak zmniejszona żywotność bądź sterylność mieszańców[1].

Sterylność mieszańców obserwował w latach 30. XX wieku Theodosius Dobzhansky[5].

Zmniejszona żywotność mieszańców powodowana jest niedopasowaniem do siebie występujących u nich alleli. Przykładowo, populacja ancestralna mogła cechować się genotypem A 1 A 1 B 1 B 1 , {\displaystyle A_{1}A_{1}B_{1}B_{1},} a następnie podzielić się na dwie populacje potomne. W wyniku utrwalających się mutacji, w tych populacjach dominują odmienne genotypy – A 1 A 1 B 2 B 2 {\displaystyle A_{1}A_{1}B_{2}B_{2}} w pierwszej oraz A 2 A 2 B 1 B 1 {\displaystyle A_{2}A_{2}B_{1}B_{1}} w drugiej. Różnice genotypów charakterystycznych dla populacji różnią się w więcej niż jednej parze alleli. W przypadku dojścia do hybrydyzacji, organizm potomny będzie miał genotyp A 1 A 2 B 1 B 2 {\displaystyle A_{1}A_{2}B_{1}B_{2}} [1]. Połączenia A 1 B 2 {\displaystyle A_{1}B_{2}} czy A 2 B 1 {\displaystyle A_{2}B_{1}} mogą zwiększać dostosowanie, dlatego też utrwaliły się w swoich populacjach – przeszły test doboru naturalnego. W przypadku jednak, gdy allele A 1 {\displaystyle A_{1}} i B 2 {\displaystyle B_{2}} razem takiego testu nie przeszły[2], może się okazać, że nie współpracują dobrze ze sobą[1]. Mogą zachodzić pomiędzy nimi procesy epistatyczne, których skutkiem może być np. zmniejszenie żywotności organizmu lub redukcja jego płodności[2]. Taką właśnie niezgodność określa się mianem niezgodności Dobzhansky’ego-Mullera[1].

Co więcej, z biegiem czasu upływającego od rozdzielenia się populacji, niezgodności te ulegają akumulacji. Jej tempo jest wprost proporcjonalne do kwadratu tempa pojawiania się mutacji w obu rozdzielonych populacjach. Gromadzenie się niezgodności powoduje efekt kuli śnieżnej[6].

Przypisy

  1. ↑ a b c d e Futuyma 2008 ↓, s. 364.
  2. ↑ a b c Asher DA.D. Cutter Asher DA.D., The polymorphic prelude to Bateson-Dobzhansky-Muller incompatibilities, „Trends in ecology & evolution”, 27 (4), 2012, s. 209–218  (ang.).
  3. ↑ a b Futuyma 2008 ↓, s. 357.
  4. ↑ Futuyma 2008 ↓, s. 363.
  5. ↑ T.T. Dobzhansky T.T., Studies on hybrid sterility. II. Localization of sterility factors in Drosophila pseudoobscura hybrids, „Genetics”, 21, 1936, s. 113–135, PMID: 17246786, PMCID: PMC1208664  (ang.).
  6. ↑ H. AllenH.A. Orr H. AllenH.A., MichaelM. Turelli MichaelM., The evolution of postzygotic isolation: accumulating Dobzhansky-Muller incompatibilities, „Evolution”, 55 (6), 2001, s. 1085–1094, DOI: 10.1111/j.0014-3820.2001.tb00628.x  (ang.).

Bibliografia

  • Douglas J.D.J. Futuyma Douglas J.D.J., Ewolucja, Warszawa: Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, 2008, ISBN 978-83-235-0577-8 .