Tok genů je základním pojmem v populační genetice. Pohyb dědičných informací - genů - populacemi je jeden z klíčů k jejich údržbě a správnému fungování.
Jaké faktory určují tok genů? Jak tento koncept ovlivňuje život zvířat? Jaký je vztah tohoto termínu k ochraně druhů? Zde zodpovíme všechny tyto otázky a další.
Geny a evoluce: úzce souvisí
Dědičné informace která určuje vlastnosti zvířat, je zakódována v genech. Gen není nic jiného než část chromozomu, která obsahuje informace o konkrétním znaku. Například barva očí nebo tvar určitých struktur, jako jsou křídla nebo typ vlasů.
Očividně držení některých genů nebo jiných určit schopnost zvířete přežít v daném prostředí. Přírodní výběr působí na geny, protože podporuje reprodukci nejvíce přizpůsobených a pomalu eliminuje ty, které jsou nejhůře přizpůsobené jejich prostředí.
Právě to vysvětluje teorii moderní evoluce: nejlépe prospívá zvíře nejlépe přizpůsobené svému prostředí - díky genům. Co má ale společný tok genů s evoluční biologií? Podrobně to vysvětlíme v další části.
Tok genů: co to je?
Genetický - neboli tok genů - je přesun genů z jedné populace do druhé. Jinými slovy, termín představuje migrace jedinců z pohledu genů. Tento jednoduchý koncept určuje při mnoha příležitostech stabilitu zvířecích populací a jejich možné dlouhodobé vyhynutí.
Genetická variabilita je velmi důležitá
Abychom pochopili důležitost tohoto konceptu, musíme na to myslet genetická variabilita je nezbytná pro životaschopnost druhů. Pokud má druh málo alel - verzí genu - jeho schopnost vyrovnat se s nepředvídanými událostmi, jako je nemoc nebo ekologická katastrofa, se sníží.
Pro ilustraci se zamysleme například nad nemocemi, které mají psi kvůli svému plemeni. Plemena psů se získávají křížením vzorků velmi podobné genetiky, která je vystavuje celé řadě nemocí a fyzických deformací, jako jsou opakující se záda u německého ovčáka nebo plochý nos boxerky.
Význam toku genů
Jedním z hlavních problémů ohrožených zvířat je, že jejich populace někdy jsou tak malí, že trpí problémy nízké genetické rozmanitosti. Toto je známé jako inbreedingová deprese.
Když je počet jedinců v populaci malý, je malá i jeho genetická variabilita. Tento nedostatek variability znamená, že více „vzácných“ alel je eliminováno přirozeným výběrem, což je skutečnost, která upřednostňuje zahájení bludného kruhu.
Obvykle, nedostatek genetické variability znamená, že zvíře nemá genetické „zdroje“ aby se předešlo například nemoci, která devastuje její populaci.
Využití toku genů
V biologii ochrany je jedním z klíčových bodů přežití jakéhokoli druhu zachování bohaté palety genů, aby se zabránilo tomu, že zvířata upadnou do inbreedingové deprese.
K tomu slouží genetické zlepšení populací: Je proveden pokus o vzájemnou komunikaci izolovaných zvířecích populací tak, aby se křížily a zlepšily jejich genovou diverzitu. Tyto projekty byly mimořádně úspěšné u tak ikonických zvířat, jako je medvěd hnědý ve Španělsku.
Fragmentace: ohrožení toku genů
Další slabou stránkou zvířat je fragmentace jejich stanoviště. Protože lidská intervence způsobuje fragmentaci zvířecích populací - například kvůli silnicím a plodinám - lze tok genů omezit.
Proto, jedním z klíčů k podpoře toku genů je konektivita mezi populacemi. Pokud je propagováno, že jedna zvířecí populace může mít kontakt s jinou - migrací - jedinci obou jader budou mít tendenci se navzájem párovat.
To výrazně zvýší tok genů, a tedy diverzitu alel v populaci. Abychom uměle dosáhli tohoto sexuálního kontaktu, existují mechanismy, jako jsou přechody divoké zvěře nebo ekodukty.
Na závěr se nám tok genů jeví jako klíčový koncept pro pochopení populační dynamiky druhů. Stejně tak jeho absence může mít vážné důsledky pro ochranu zvířat, ale existují metody, jak jej obnovit.
