Ekologická genetika

Ekologická genetika je štúdium genetiky a evolúcie v prírodných populáciách.

To je v kontraste s klasickou genetikou, ktorá sa zaoberá najmä krížením laboratórnych kmeňov, a analýzou sekvencií DNA, ktorá skúma gény na molekulárnej úrovni.

Výskum v oblasti ekologickej genetiky sa zameriava na znaky súvisiace s fitness, ktoré ovplyvňujú prežitie a reprodukciu organizmu. Príkladmi môžu byť: doba kvitnutia, odolnosť voči suchu, polymorfizmus, mimikry, obrana proti predátorom.

Výskum zvyčajne zahŕňa kombináciu terénnych a laboratórnych štúdií. Vzorky prírodných populácií sa môžu odviezť do laboratória na analýzu ich genetickej variability. Zaznamenajú sa zmeny v populáciách v rôznych časových obdobiach a na rôznych miestach a preskúma sa štruktúra úmrtnosti v týchto populáciách. Výskum sa často vykonáva na hmyze a iných organizmoch, ktoré majú krátky generačný čas.

História

Hoci sa na prirodzených populáciách pracovalo už predtým, uznáva sa, že tento odbor založil anglický biológ E. B. Ford (1901 - 1988) na začiatku 20. storočia. Forda učil genetiku na Oxfordskej univerzite Julian Huxley a v roku 1924 začal výskum genetiky prirodzených populácií. Ford tiež dlho spolupracoval s R. A. Fisherom. V čase, keď Ford vypracoval svoju formálnu definíciu genetického polymorfizmu, Fisher si už zvykol na vysoké hodnoty prirodzeného výberu v prírode. To bol jeden z hlavných výsledkov výskumu prírodných populácií. Fordovým opus magnum bola Ekologická genetika, ktorá sa dočkala štyroch vydaní a mala veľký vplyv.

K ďalším významným ekologickým genetikom patril Theodosius Dobzhansky, ktorý sa zaoberal polymorfizmom chromozómov u ovocných mušiek. Ako mladý výskumník v Rusku bol Dobžanskij ovplyvnený Sergejom Čtverikovom, ktorý si tiež zaslúži byť spomínaný ako zakladateľ genetiky v tejto oblasti, hoci jeho význam bol docenený až oveľa neskôr. Dobžanskij a jeho kolegovia dlhé roky vykonávali štúdie na prirodzených populáciách druhov Drosophila v západnej časti USA a v Mexiku.

Mnohé z nich ovplyvnil Ford v období po druhej svetovej vojne. Ich spoločná práca na lepidopterách a ľudských krvných skupinách vytvorila základ tohto odboru a vrhla svetlo na selekciu v prírodných populáciách, o ktorej úlohe sa kedysi pochybovalo.

Takáto práca si vyžaduje dlhodobé financovanie, ako aj základy ekológie a genetiky. Obe tieto požiadavky sú náročné. Výskumné projekty môžu trvať dlhšie ako kariéra výskumníka; napríklad výskum mimikry sa začal pred 150 rokmi a stále intenzívne pokračuje. Financovanie tohto typu výskumu je stále dosť nepravidelné, ale prinajmenšom o hodnote práce s prirodzenými populáciami v teréne už nemožno pochybovať.

Súvisiace stránky

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to ekologická genetika?

Odpoveď: Ekologická genetika je štúdium genetiky a evolúcie v prírodných populáciách, ktoré sa zameriava na znaky súvisiace s fitness, ktoré ovplyvňujú prežitie a reprodukciu organizmu.

Otázka: Čím sa ekologická genetika líši od klasickej genetiky?

Odpoveď: Ekologická genetika sa od klasickej genetiky líši tým, že pracuje na prírodných populáciách namiesto laboratórnych kmeňov a zameriava sa na znaky súvisiace s fitness namiesto štúdia génov na molekulárnej úrovni.

Otázka: Aké sú príklady znakov súvisiacich s fitness, ktoré skúma ekologická genetika?

Odpoveď: Príklady znakov súvisiacich s fitness, ktoré sa študujú v ekologickej genetike, sú čas kvitnutia, tolerancia voči suchu, polymorfizmus, mimikry, obrana proti predátorom.

Otázka: Aký je rozdiel medzi laboratórnymi a terénnymi štúdiami vo výskume ekologickej genetiky?

Odpoveď: Terénne štúdie zahŕňajú odber vzoriek prirodzených populácií na analýzu genetickej variability, štúdium zmien v populáciách v rôznych časoch a na rôznych miestach a analýzu vzorca úmrtnosti. Naproti tomu laboratórne štúdie sa zameriavajú na kríženie laboratórnych kmeňov a analýzu génových sekvencií.

Otázka: Aké druhy organizmov sa zvyčajne študujú v rámci výskumu ekologickej genetiky?

Odpoveď: Výskum ekologickej genetiky sa často vykonáva na hmyze a iných organizmoch, ktoré majú krátky generačný čas.

Otázka: Čo je cieľom štúdia znakov súvisiacich s fitness v ekologickej genetike?

Odpoveď: Cieľom štúdia znakov súvisiacich s fitness v ekologickej genetike je pochopiť, ako tieto znaky ovplyvňujú prežitie a reprodukciu organizmu a ako sa vyvíjajú v prirodzených populáciách.

Otázka: Ako sa analyzujú genetické zmeny vo výskume ekologickej genetiky?

Odpoveď: Genetické zmeny v prírodných populáciách sa vo výskume ekologickej genetiky analyzujú tak, že sa vzorky populácií odoberú do laboratória na analýzu.