Лекция 12. lect_12_popul_dispers Метапопуляции. Пример большой...
Post on 21-Dec-2015
249 views
TRANSCRIPT
![Page 1: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/1.jpg)
Лекция 12. Lect_12_Popul_dispersМетапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные последствия низкой численности. Популяционный «Bottle-neck». Соотношение очищающего отбора и дрейфа генов. Пример гепарда – вида с очень низкой генетической изменчивостью. Популяция. Расселение и рост численности. Полеты странствующего альбатроса. Славка-черноголовка. Пример недавнего образования новой популяции. Расселение древнего человека: эффект основателя и постепенная утеря исходного генетического разнообразия.
![Page 2: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/2.jpg)
Метапопуляция
![Page 3: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/3.jpg)
http://jama.ama-assn.org/cgi/content/extract/291/21/2534-a
Николай Павлович Наумов
(1902 - 1982)и большая песчанка
![Page 4: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/4.jpg)
Большая песчанка (Rhombomys opimus)
http://www.pbase.com/jaapschelvis/image/74096015
![Page 5: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/5.jpg)
Ecological and genetic spatialstructuring in the Canadian lynxEli Knispel Rueness, Nils Chr. Stenseth, Mark O’Donoghue, Stan Boutin, Hans Ellegren & Kjetill S. Jakobsen
NATURE |VOL 425 | 4 SEPTEMBER 2003 | www.nature.com/nature
![Page 6: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/6.jpg)
Ареал тигра (Panthera tigris)
в 1900 г. и в 1990 г.
![Page 7: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/7.jpg)
Восточная часть исторического ареала
тигра (белым цветом) и современное
распространение (оранжевым).
Приведены названия подвидов
![Page 8: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/8.jpg)
Суммарная численность всех популяций тигра около 3000–5000
![Page 9: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/9.jpg)
Population bottleneck
![Page 10: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/10.jpg)
От (неблагоприятных) мутаций до вымирания …
Неблагоприятныемутации Генетический
грузвымирание
дрейф
отбор
«Объем» мутаций подпитывается новыми мутациями, сокращается «очищающим» отбором и поддерживается генетическим дрейфом
Из лекций Л.В.ПолищукаИз лекций Л.В.ПолищукаИз лекций Л.В.Полищука
![Page 11: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/11.jpg)
Соотношение между отбором и дрейфом зависит от численностиВысокая численность
отбор
дрейф
Низкая численность
Чем ниже численность, тем менее эффективен отбор и более эффективен дрейф
Отбор неэффективен в популяциях с низкой численностью, а дрейф – наоборот(population bottleneck – популяционное узкое место,«бутылочное горлышко»)
Из лекций Л.В.Полищука
![Page 12: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/12.jpg)
Мутационное «таяние» популяции(mutational meltdown)
Низкая численность
Сильный дрейф
Больше генетический груз
Ниже рождаемость и выше смертность
Положительная обратная связь между низкой численностью, сильным дрейфом и накоплением мутаций
Воронка снижаю щейся численности
NN11
NN22
NN22 < N < N11
Из лекций Л.В.Полищука
![Page 13: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/13.jpg)
http://www.photographer.ru/nonstop/picture.htm?id=466237
Genetic basis for species vulnerability
in the cheetah
S.I.O’Brien et al., 1985
Science 227: 1428-1434
![Page 14: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/14.jpg)
Ареал гепарда. Суммарная численность взрослых
особей во всех популяций – не более 10 000
![Page 15: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/15.jpg)
ПОПУЛЯЦИИРасселение и рост
численности
![Page 16: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/17.jpg)
Schoenophilus pedestris (Dolichopodidae) c о-ва Макуори
(По: Carlquist, 1974)
![Page 18: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/18.jpg)
http://farm1.static.flickr.com/158/391359421_52cdab4d74.jpg?v=0
Чернобровый альбатрос (Diomedea melanophris)
![Page 19: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/19.jpg)
http://www.environment.gov.au/biodiversity/science/abbbs/images/wandering-albatross.jpg
Странствующий альбатрос Diomedea exulans
![Page 20: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/20.jpg)
Маршруты полетов двух самцов (фиолетов. значки) и двух самок (красные значки) странствующего альбатроса в южной части Индийского океана
Henri Weimerskirch & Rory P. Wilson // Nature. 2000. V 406, 955-956
![Page 21: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/21.jpg)
Три маршрута странствующего альбатроса с островов Крозе (южная часть Индийского океана). Черными кружками отмечены места поимки добычи. Вес добычи – от 10 до 3130 г.
HENRI WEIMERSKIRCH et al., 2005PREY DISTRIBUTION AND PATCHINESS: FACTORS IN FORAGING SUCCESS AND EFFICIENCY OF WANDERING ALBATROSSES// Ecology. V. 86. P. 2611-2622
![Page 22: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/22.jpg)
Черноголовая славка - Sylvia atricapilla
![Page 23: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/23.jpg)
Путь с двух мест зимовок черноголовых славок. Кружками и квадратиками показаны места, где отлавливали птиц для анализа на содержание дейтерия (δ2H). На карте разной интенсивностью цвета показаны величины δ2H в осадках. На севере ниже, чем на юге
![Page 24: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/24.jpg)
Положительная корреляция между содержанием дейтерия в тканях (когтях) самцов и самок черноголовых славок, образовавших брачные пары
![Page 25: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/25.jpg)
There is a significant relation between estimated arrival dates (in 2003 only) of males and the 2H signatures in their claws (F1,14 = 11.2, P = 0.005, r2 = 0.44), suggesting that birds from further north arrive earlier
![Page 26: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/26.jpg)
Bottleneckа точнее «Founder
effect» («Эффект
основателя) в популяции
человека разумного
![Page 27: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/27.jpg)
Серия слайдов, показывающая расселение Homo sapiens из восточных районов
Центральной Африки
![Page 28: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/28.jpg)
135 – 115 тысяч лет тому назад
![Page 29: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/29.jpg)
115 - 90 тысяч лет тому назад
![Page 30: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/30.jpg)
90 - 85 тысяч лет тому назад
![Page 31: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/31.jpg)
85 - 75 тысяч лет тому назад
![Page 32: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/32.jpg)
74 тысяч лет тому назад. Извержение вулкана Тоба
![Page 33: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/33.jpg)
74 - 65 тысяч лет тому назад
![Page 34: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/34.jpg)
65 - 52 тысяч лет тому назад
![Page 35: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/35.jpg)
52 - 45 тысяч лет тому назад
![Page 36: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/36.jpg)
45 - 40 тысяч лет тому назад
![Page 37: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/37.jpg)
40 - 25 тысяч лет тому назад
![Page 38: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/38.jpg)
25 - 22 тысяч лет тому назад
![Page 39: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/39.jpg)
22 - 19 тысяч лет тому назад
![Page 40: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/40.jpg)
19 - 15 тысяч лет тому назад
![Page 41: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/41.jpg)
15 – 12.5 тысяч лет тому назад
![Page 42: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/42.jpg)
12.5 - 10 тысяч лет тому назад
![Page 43: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/43.jpg)
10 – 8 тысяч лет тому назад
![Page 44: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/44.jpg)
Изменчивость размеров черепа по мере удаления от области происхождения современного человека в Африке (выделено белым). Более темные контуры показывают утерю первоначальной изменчивости. Подобной картины не получилось бы при наличии каких-то других центров происхождения современного человека (например, где-то в Азии).
Andrea Manica et al., 2007. The effect of ancient population
bottlenecks on human phenotypic variation //
Nature. V. 448. P. 346–348
![Page 45: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/45.jpg)
Снижения уровня изменчивости размеров черепа Homo sapiens по мере удаления от наиболее вероятной
области происхождения этого вида в Африке
![Page 46: Лекция 12. Lect_12_Popul_dispers Метапопуляции. Пример большой песчанки. Прошлый и современный ареал тигра. Отрицательные](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062313/56649d5d5503460f94a3c336/html5/thumbnails/46.jpg)
Генотипическая изменчивость (на основании молекулярно-генетических данных) по мере удаления от области происхождения современного человека в Африке. Более темными контурами показана всё большая утеря первоначальной изменчивости.