Die evolusionêre proses van absoluut enige lewende spesie op ons planeet het deur beide die stadiums gegaan van florering en die verhoging van die aantal van sy bevolkings, en die vermindering van die aantal monsters tot etlike duisende, honderde of minder. In laasgenoemde geval is dit gebruiklik om van die bottelnek-effek te praat. Kom ons kyk van nader na wat dit beteken.
Wat is die bottelnek-effek?
Kom ons verbeel ons dat daar 'n soort lewende wese is, wat deur honderdduisend of selfs etlike miljoene kopieë voorgestel word. In so 'n groot bevolking kan 'n wye verskeidenheid eienskappe onder individue van hierdie spesie gevind word. Daar sal byvoorbeeld individue wees met wit, swart, bruin, gevlekte kleur; groot, klein en mediumgrootte individue; sommige sal vinnig wees, ander stadig, sommige sal lang ledemate hê, ander sal groot oë hê. Hierdie lys van eienskappe en eienskappe kan vir 'n lang tyd voortgesit word. Daar is net een gevolgtrekking: in 'n populasie met 'n groot aantal individue is daar 'n groot verskeidenheid genetiese inligting, dit wil sê die genepoelis ryk.
Kom ons stel ons nou voor dat een of ander ramp plaasgevind het, wat gelei het tot 'n skerp uitsterwing van hierdie spesie. Gevolglik het uit 'n miljoen individue net 'n paar tiene of honderde oorgebly. Natuurlik sal genetiese diversiteit verlore gaan. Oorlewende individue dra slegs 'n paar verskillende allele, waaruit volgende generasies sal vorm. Hierdie vermindering in die genepoel is 'n bottelnek effek. Die situasie is letterlik soortgelyk aan die feit dat uit 'n wye verskeidenheid gekleurde balle wat in 'n bottel teenwoordig was, slegs 'n paar van hulle deur 'n smal nek gegooi is.
Stigter-effek
Die aantal individue wat deur die "bottelnek"-stadium oorleef het, gee aanleiding tot nuwe generasies. In verhouding tot hulle is hierdie verminderde aantal individue die stigter- of ouerbevolking.
As die aantal individue van 'n spesie tot 10 of minder verminder word, dan praat 'n mens van 'n uiterste stigter-effek. In hierdie geval sal daar feitlik geen diversiteit van allele in die genepoel van opvolgende generasies wees nie, en dieselfde morfologiese karakters sal redelik gereeld voorkom.
Die gevolge van die stigter en die bottelnek is dus in een evolusionêre ketting met mekaar verbind: die eerste volg op die tweede.
Waartoe lei hierdie effekte?
Met ander woorde, is genepoelvermindering goed of sleg? Die antwoord op hierdie vraag is nie so eenvoudig soos dit met die eerste oogopslag lyk nie. Hier is die positiewe en negatiewe aspekte watvolg uit die definisie van die bottelnek effek, dit wil sê die vermindering in genetiese diversiteit in 'n gegewe spesie:
- Voordeel. In daaropvolgende populasies word spesifieke eienskappe en mutasies vasgestel wat voordelig kan wees vir individue in daardie omgewing.
- Nadele.’n Lae vlak van genetiese diversiteit lei tot’n afname in die vermoë van’n spesie om by omgewingsveranderinge aan te pas, dit wil sê, maak dit kwesbaar. Daarbenewens begin individue dikwels gebreke hê wat oorgeërf word.
Cheetah-voorbeeld
'n Aanskoulike voorbeeld van die bottelnek-effek wat deur evolusionêre seleksie veroorsaak word, is die moderne jagluiperd. Voor die globale versiersel van ons planeet (Kwaternêre tydperk), was daar verskeie spesies jagluiperds in Afrika, Eurasië en Noord-Amerika, wat baie verskil het van die moderne een, beide in grootte en in spoedvermoëns. Volgens sommige skattings kan die totale aantal jagluiperds op die planeet honderdduisende individue bereik.
Gedurende die Kwaternêre tydperk, toe voedsel minder beskikbaar geword het, was daar 'n massa-sterfte van baie spesies lewende wesens, insluitend jagluiperds. Daar word geglo dat die getal van laasgenoemde slegs 'n paar honderd individue kan wees. Boonop het net die vinnigste en kleinste monsters oorleef, dit wil sê daar was 'n bottelnek-effek vir jagluiperds.
Tans is die jagluiperd 'n soogdier met uiters lae genetiese diversiteit. Hierdie diere is swakbestand teen allerhande siektes, en alle pogings om organe daarin in te plant, eindig op mislukking. Die jagluiperd se liggaam is feitlik nie in staat om by veranderinge in die omgewing aan te pas nie.
Kunsmatige bevolkingsvermindering
Op grond van die naam word hierdie bottelnek-effek reeds deur menslike ingryping in die natuur veroorsaak. Daar is verskeie voorbeelde:
- Noordelike olifant-robbe. As gevolg van aktiewe jag en uitwissing van hierdie diere aan die einde van die 19de eeu, uit 150 duisend, het slegs 20 individue oorgebly.
- Europese en Amerikaanse bison. Europese bison aan die begin van die 20ste eeu, was daar net 12 individue (uit 3600), en Amerikaanse - 750 (uit 370 duisend).
- Reuseskilpaaie van die Galapagos-eilande.
Let daarop dat hierdie effek ook gebruik word in die seleksie van nuwe subspesies van plante en diere, om eienskappe wat voordelig vir mense is, te konsolideer.
Kan genetiese diversiteit herstel?
Die antwoord op hierdie vraag is ja. Ja, dit kan, maar hiervoor is dit nodig om die toepaslike toestande te skep. Selfs toe die ouergroep individue klein was en daar 'n sterk bottelnek effek in die verlede was, kan genetiese diversiteit in 'n lang daaropvolgende evolusionêre proses herstel word.
Hiervoor moet die omgewing verskeie nisse vir die habitat van hierdie spesie voorsien, dit wil sê die omgewing self moet divers wees. Toe,deur aan te pas by nuwe toestande en geleidelik nuwe mutasies op te bou, kan die spesie sy genepoel herstel.
Wat van menslike evolusie?
Verskeie rampspoed van bekende geskiedenis het voortdurend tien- en honderdduisende menselewens geëis, wat die effek van 'n bottelnek vir Homo Sapiens en ander menslike spesies geskep het. Hier is 'n paar voorbeelde:
- 75 duisend jaar gelede het die Toba-supervulkaan in Indonesië ontplof. Sy plofkrag word as sodanig op 3 000 Saint Helena-vulkane geskat! Volgens sommige aannames kan hierdie uitbarsting die aantal verskillende tipes mense tot etlike duisende individue oor die aarde verminder.
- Gedurende die Middeleeue het ongeveer 1/3 van die bevolking van Europa gesterf as gevolg van die swart plaag.
- Tydens die kolonisasie van die Nuwe Wêreld deur Europeërs aan die einde van die 15de - die eerste helfte van die 16de eeue, is ongeveer 90% van die inheemse bevolking vernietig.
- In 1783 het die Lucky-vulkaan in Ysland ontplof. Daarna is honger en siekte daarby gevoeg, waardeur sowat 20% van die eiland se bevolking gesterf het.
Wat die huidige situasie met mense betref, is hul genetiese diversiteit redelik groot, aangesien die planeet se bevolking ongeveer 7,5 miljard is en dit oor die aarde versprei is (verskillende omgewingstoestande).
