Student World

O často skrytém vlivu genetických procesů na vymírání malých populací se můžeme přesvědčit na příběhu severoamerické hvězdnicovité rostlinky Hymenoxys acaulis. Tento druh typický pro západní část Severní Ameriky zasahuje na východ do oblasti Velkých jezer, kde roste pouze v několika izolovaných populacích, přičemž rostliny v těch nejmenších populacích nevytvářejí vůbec žádná semena (množí se jen klonálně)! Experimentální křížení s rostlinami z jiných populací přitom ukázalo, že i tyto zdánlivě neplodné rostliny jsou normálně schopné rozmnožování. Problém představoval geneticky podmíněný mechanismus tzv. autoinkompatibility (tj. neschopnost samosprášení).
Tento systém je geneticky řízen tak, že stačí, aby dva jedinci měli jedinou (ze dvou možných u diploidního organismu) shodnou alelu v genu pro inkompatibilitu, a nejsou schopni spolu produkovat potomstvo. Ve velkých populacích to funguje skvěle – nikdy se navzájem neopylí jedinci s alespoň jednou shodnou alelou, kteří jsou možná blízce příbuzní, a opylování je tak možné jen mezi nepříbuznými, resp. vzdáleně příbuznými jedinci (kteří mají všechny alely různé). Ve zmíněných malých populacích však nejspíš vlivem genetického driftu postupně docházelo ke ztrátě dalších a dalších alel a postupně rostla příbuznost zbylých jedinců, až tu nebyla žádná kombinace, která by dovolovala vůbec nějaké potomstvo vytvořit.

Gepardi po hrdlu lahve
Ukázkovým případem postižení efektem hrdla láhve mohou být gepardi (Acinonyx jubatus).
Genetický rozbor populací odhalil, že všichni současní gepardi pochází z populace o pouhých několika jedincích. Gepardi prošli velice úzkým hrdlem láhve přibližně před 10 000 lety, což dramaticky snížilo genetickou variabilitu tohoto druhu (nemluvě o následném zvýšení role driftu a inbreedingu v takto redukované populaci). Výsledkem spolupůsobení těchto faktorů je, že všichni jedinci gepardů jsou si tak blízce příbuzní, že je mezi nimi bez problémů možné provádět i transplantace orgánů. Nízká genetická diverzita ztěžuje jejich ochranu, neboť kromě malých populačních hustot jim hrozí vyhynutí například v důsledku rozšíření nějaké smrtelné choroby.

Alleeho efekt
Alleeho efekt je obecně řečeno jev, kdy je pro fungování populace nutný určitý počet jedinců – nad touto početností je populace víceméně stabilní, ale pokud její početnost poklesne pod nějakou minimální kritickou hodnotu (a to nemusí být desítky, nýbrž stovky, či dokonce tisíce jedinců), populace začne neodvratně směřovat k vymření. Jaké mohou být příčiny takového jevu? Asi nejznámějším příkladem je snížená možnost najít rozmnožovacího partnera v důsledku nízké populační hustoty – to se může týkat jak živočichů (např. samotářské šelmy řídce rozptýlené v krajině), tak i rostlin (velká vzdálenost jednotlivých rostlin při opylování. Někdy je nutný určitý minimální počet jedinců k úspěšnému využití zdroje (to zní možná trochu krkolomně, ale představte si jediný strom na suchém svahu – ten vláhu nezadrží, ale celý les již ano) nebo naopak k obraně (stádo pižmoňů bránící se v semknutém kruhu: samci vně, samice s mláďaty uprostřed kruhu).

Tento text je úryvkem z knihy: Filip Kolář a kol.: Ochrana přírody z pohledu biologa, Dokořán 2012
O knize na stránkách vydavatele

autor