Collo di bottiglia della popolazione

Collo di bottiglia della popolazione

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Vedi anche: Effetto fondatore § Tra le popolazioni umane

Secondo un modello del 1999, un grave collo di bottiglia della popolazione, o più specificamente una speciazione a tutti gli effetti, si è verificato tra un gruppo di Australopitecina durante la transizione nella specie nota come Homo erectus due milioni, Si ritiene che ulteriori strozzature devono essersi verificati dal Homo erectus iniziato a camminare sulla Terra, ma attuale archeologico, paleontologico, e dati genetici sono inadeguati a dare informazioni molto affidabili su tali strozzature congetturate. Detto questo, la possibilità di un grave collo di bottiglia recente a livello di specie non può essere esclusa.

Uno studio del 2005 della Rutgers University ha teorizzato che le popolazioni native pre-1492 delle Americhe sono i discendenti di soli individui 70 che hanno attraversato il ponte terrestre tra Asia e Nord America.,

Teoria della catastrofe di Toba

Articolo principale: Teoria della catastrofe di Toba

La controversa teoria della catastrofe di Toba, presentata tra la fine degli anni 1990 e l’inizio degli anni 2000, suggeriva che un collo di bottiglia della popolazione umana si fosse verificato circa 75.000 anni fa, proponendo che la popolazione umana fosse ridotta a forse 10.000–30.000 individui quando Sono stati proposti colli di bottiglia paralleli tra scimpanzé, gorilla, macachi rhesus, oranghi e tigri., L’ipotesi era basata su prove geologiche di cambiamenti climatici improvvisi e su prove di coalescenza di alcuni geni (tra cui il DNA mitocondriale, il DNA del cromosoma Y e alcuni geni nucleari) e il livello relativamente basso di variazione genetica negli esseri umani.

Tuttavia, ricerche successive, specialmente negli anni 2010, sembravano confutare sia l’argomento climatico che l’argomento genetico. Recenti ricerche mostrano che l’entità del cambiamento climatico era molto più piccola di quanto creduto dai fautori della teoria., Il materiale genetico ereditato esclusivamente dal padre o dalla madre può essere rintracciato indietro nel tempo tramite ascendenza matrilineare o patrilineare.

Nel 2000, un documento di biologia molecolare ed evoluzione ha suggerito un modello di trapianto o un “lungo collo di bottiglia” per tenere conto della limitata variazione genetica, piuttosto che di un catastrofico cambiamento ambientale. Ciò sarebbe coerente con i suggerimenti che nell’Africa subsahariana i numeri potrebbero essere diminuiti a volte fino a 2.000, forse fino a 100.000 anni, prima che i numeri iniziassero a espandersi di nuovo nella tarda età della pietra.,

Altri animalsEdit

Anno Americana
bison (est)
Prima del 1492 di 60.000.000
1890 750
2000 360,000

il bisonte Europeo, chiamato anche nerd (Bison bonasus), a fronte di estinzione all’inizio del 20 ° secolo., Gli animali che vivono oggi discendono tutti da 12 individui e hanno una variazione genetica estremamente bassa, che potrebbe iniziare a influenzare la capacità riproduttiva dei tori.

La popolazione di bisonti americani (Bison bison) cadde a causa della caccia eccessiva, portando quasi all’estinzione intorno all’anno 1890, anche se da allora ha iniziato a riprendersi (vedi tabella).

La caccia eccessiva spinse l’elefante marino settentrionale sull’orlo dell’estinzione alla fine del xix secolo., Anche se hanno fatto un ritorno, la variazione genetica all’interno della popolazione rimane molto bassa.

Un classico esempio di collo di bottiglia della popolazione è quello della foca elefante settentrionale, la cui popolazione è scesa a circa 30 nel 1890. Anche se ora conta nelle centinaia di migliaia, il potenziale di colli di bottiglia all’interno delle colonie rimane. I tori dominanti sono in grado di accoppiarsi con il maggior numero di femmine — a volte fino a 100., Con così tanto della prole di una colonia discende da un solo maschio dominante, la diversità genetica è limitata, rendendo le specie più vulnerabili alle malattie e alle mutazioni genetiche. Il criceto dorato è una specie simile a collo di bottiglia, con la stragrande maggioranza dei criceti addomesticati discendenti da una singola cucciolata trovata nel deserto siriano intorno al 1930, e pochissimi criceti dorati selvatici rimasti.

Un esempio estremo di collo di bottiglia della popolazione è il Pettirosso nero della Nuova Zelanda, di cui ogni esemplare oggi è un discendente di una singola femmina, chiamata Old Blue., La popolazione del pettirosso nero si sta ancora riprendendo dal suo punto basso di soli cinque individui nel 1980.

Il genoma del panda gigante mostra prove di un grave collo di bottiglia circa 43.000 anni fa. Ci sono anche prove di almeno una specie di primati, la scimmia dal naso camuso dorato, che soffriva anche di un collo di bottiglia in questo periodo. Si sospetta che un evento ambientale sconosciuto abbia causato i colli di bottiglia osservati in entrambe queste specie. I colli di bottiglia probabilmente hanno causato la bassa diversità genetica osservata in entrambe le specie.,

Altri fatti possono a volte essere dedotti da un collo di bottiglia della popolazione osservata. Tra le isole Galápagos tartarughe giganti-a loro volta un primo esempio di un collo di bottiglia — la popolazione relativamente grande sulle pendici del vulcano Alcedo è significativamente meno diversificata rispetto ad altre quattro popolazioni di tartarughe sulla stessa isola. Le analisi del DNA datano il collo di bottiglia a circa 88.000 anni prima del presente (YBP). Circa 100.000 YBP il vulcano eruttò violentemente, seppellendo profondamente gran parte dell’habitat delle tartarughe in pomice e cenere.,

Prima che gli europei arrivassero in Nord America, le praterie fungevano da habitat per i polli delle praterie più grandi. Solo nell’Illinois, il numero di polli della prateria è crollato da oltre 100 milioni nel 1900 a circa 50 nel 1990. Questi cali di popolazione sono stati il risultato della caccia e della distruzione dell’habitat, ma le conseguenze casuali hanno anche causato una grande perdita nella diversità delle specie. L’analisi del DNA confrontando gli uccelli dal 1990 e metà del secolo mostra un forte declino genetico negli ultimi decenni. Il pollo della prateria maggiore sta attualmente sperimentando un basso successo riproduttivo.,

La strozzatura della popolazione rappresenta una grave minaccia anche per la stabilità delle popolazioni di specie. Papilio homerus è la più grande farfalla nelle Americhe ed è in pericolo secondo la IUCN. La scomparsa di una popolazione centrale rappresenta una grave minaccia di collo di bottiglia della popolazione. Le restanti due popolazioni sono ora geograficamente isolate e le popolazioni affrontano un futuro instabile con limitate opportunità rimanenti per il flusso genico.

Nei ghepardi esistono strozzature genetiche.

Allevamento selettivomodifica

Strozzature esistono anche tra gli animali di razza pura (ad es.,, cani e gatti: carlini, persiano) perché gli allevatori limitano i loro pool genetici da alcuni individui (spettacolo-vincenti) per i loro sguardi e comportamenti. L’uso estensivo di singoli animali desiderabili ad esclusione di altri può provocare un effetto sire popolare.

L’allevamento selettivo per le razze canine ha causato strozzature specifiche della razza. Questi colli di bottiglia hanno portato i cani ad avere una media del 2-3% in più di carico genetico rispetto ai lupi grigi., I severi programmi di allevamento e i colli di bottiglia della popolazione hanno portato alla prevalenza di malattie come malattie cardiache, cecità, tumori, displasia dell’anca, cataratta e altro ancora.

L’allevamento selettivo per produrre colture ad alto rendimento ha causato strozzature genetiche in queste colture e ha portato all’omogeneità genetica. Questa ridotta diversità genetica in molte colture potrebbe portare a una maggiore suscettibilità a nuove malattie o parassiti, che minaccia la sicurezza alimentare globale.,

PlantsEdit

La ricerca ha dimostrato che c’è una quantità incredibilmente bassa, quasi non rilevabile di diversità genetica nel genoma del pino di Wollemi (Wollemia nobilis). La IUCN ha trovato una popolazione di 80 individui maturi e circa 300 piantine e giovani nel 2011, e in precedenza, il pino di Wollemi aveva meno di 50 individui in natura. La bassa dimensione della popolazione e la bassa diversità genetica indicano che il pino di Wollemi ha attraversato un grave collo di bottiglia della popolazione.,

Un collo di bottiglia popolazione è stato creato nel 1970 attraverso gli sforzi di conservazione del Mauna Kea silversword in via di estinzione (Argyroxiphium sandwicense ssp. sandwicense). La piccola popolazione naturale di silversword è stata aumentata attraverso il 1970 con individui outplanted. Tutte le piante silversword outplanted sono stati trovati per essere prole prima o successiva generazione di soli due fondatori materni. La bassa quantità di loci polimorfici negli individui outplanted ha portato al collo di bottiglia della popolazione, causando la perdita dell’allele marcatore a otto dei loci.

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