Генофонд

Генофонд — це сукупність усіх можливих варіантів генів певного виду організмів у конкретній популяції або у виду в цілому. Генофонд популяції дозволяє їй оптимально пристосовуватися до існуючих умов існування.

Якщо ген представлений у певній популяції тільки одним алелем, то популяція стосовно цього гена є мономорфною. А якщо алелів гена в популяції більше одного, то вона є поліморфною.

Генофонд з високим рівнем поліморфізму набагато краще забезпечує здатність популяції до виживання в умовах змін навколишнього середовища. Це відбувається завдяки тому, що відбір у популяції працює з великою кількістю можливих сполучень алелів, що підвищує шанси на швидке утворення комбінації, придатної для виживання у змінених умовах. А види з низьким рівнем поліморфізму потенційно є більш уразливими, бо їм важче пристосовуватися до умов, що змінюються.

Генофонд людини розумної (Homo sapiens), наприклад, формувався під впливом різних факторів. Місцем формування цього виду була Африка, і природні умови якої суттєво вплинули на генофонд. Кілька разів виду в цілому або його окремим популяціям доводилося проходити крізь «пляшкове гирло» (різке скорочення чисельності під впливом стороннього фактору), що зменшувало поліморфізм генофонду. А схрещування з іншими видами (такими, наприклад, як денисівці і неандертальці) навпаки, поліморфізм генофонду збільшували.

Фактори, що впливають на генофонд

Як і в усіх інших живих організмів, популяції людини мають свої генофонди, які в сукупності утворюють генофонд нашого виду. Між собою генофонди людських спільнот можуть досить суттєво відрізнятися один від одного. На появу таких відмінностей впливає цілий ряд факторів.

Фактори, які впливають на генофонд популяцій людини

Мал. 38.1. Приклад дії статевого добору

Особливості формування генофондів

Дія комплексу наведених вище факторів створює для кожної людської популяції свою неповторну історію розвитку, що позначається на її генофонді. Слід відмітити, що для різних популяцій значення різних факторів було неоднаковим. Крім того, велике значення для генофонду конкретної популяції мали її контакти з іншими популяціями і географічні умови місця проживання.

Запозичення певних алелів з геному неандертальців представниками людини розумної принесли неафриканським популяціям нашого виду суттєву користь. Як показав докладний аналіз, популяції людини розумної отримали від неандертальців, зокрема, алелі трьох генів головного комплексу гістосумісності. Саме ці варіанти алелів забезпечують стійкість особини до низки вірусних інфекцій.

Мал. 38.2. Жителі Тибету

Мал. 38.3. Австралійські аборигени

Мал. 38.4. Жителі Нової Гвінеї

Так, популяції людини, які заселяли східну Азію, свого часу зіткнулися з популяціями іншого виду — людини денисівської. їхні контакти збагатили генофонд популяцій Азії, Австралії та Океанії новими алелями. Саме денисівські алелі дозволяють популяції, яка заселила Тибет (мал. 38.2), комфортно відчувати себе в умовах високогір’я. Цей приклад не є єдиним. Так, після виходу предків сучасної людини з Африки відбулося їх схрещування з неандертальцями. І невелика частина неандертальських алелів зараз присутня в геномах усіх неафриканських популяцій.

Різні географічні умови по-різному впливають на популяції. Так, Австралія є рівнинним материком, на якому відсутні суттєві бар’єри для пересування людини. Тому генофонди австралійських аборигенів різних регіонів різняться не дуже сильно (мал. 38.3). А от Нова Гвінея — гористий острів. Навіть ті групи, які живуть на невеликій відстані одна від одної, можуть не контактувати одна з одною через наявність між їхніми місцями поселення непрохідних місцин. Тому генофонд цієї популяції більш різноманітний і диференційований (мал. 38.4).

Нещодавно розроблений метод пошуку сторонніх фрагментів ДНК (цей метод не використовує ДНК з викопних решток) підтвердив факти схрещування предків сучасної людини з неандертальцями і денисівською людиною. Він також дозволив встановити, що наші предки схрещувалися з денисівцями як мінімум двічі.

Отже, тепер ви знаєте

1. Що таке генофонд? 2. Яку популяцію називають поліморфною? 3. Які фактори впливають на генофонд популяції? 4. Як може вплинути на генофонд ефект засновника? 5*. Яким чином формується генофонд популяції?

Запитання та завдання

6. Як може вплинути на генофонд популяції її тривала ізоляція від інших популяцій людини? 7*. Використовуючи додаткові джерела інформації, дізнайтеся, які фактори найбільш сильно вплинули на генофонд населення України.