Populatie bottleneck

HumansEdit

volgens een model uit 1999 vond een ernstige populatie bottleneck, of meer specifiek een volwaardige speciatie, plaats bij een groep Australopithecina toen ze twee miljoen jaar geleden overgingen op de soort die bekend staat als Homo erectus., Er wordt aangenomen dat er bijkomende knelpunten moeten zijn opgetreden sinds Homo erectus op aarde begon te lopen, maar de huidige archeologische, paleontologische en genetische gegevens zijn onvoldoende om veel betrouwbare informatie over dergelijke veronderstelde knelpunten te geven. Dat gezegd hebbende, kan de mogelijkheid van een ernstige recente soort-brede bottleneck niet worden uitgesloten.een studie uit 2005 van de Rutgers Universiteit stelde dat de inheemse populaties van vóór 1492 de afstammelingen zijn van slechts 70 individuen die de landbrug tussen Azië en Noord-Amerika overstaken.,Toba catastrofe theoryEdit

de controversiële Toba catastrofe theorie, gepresenteerd in de late jaren 1990 tot vroege jaren 2000, suggereerde dat een bottleneck van de menselijke bevolking zich ongeveer 75.000 jaar geleden, suggereert dat de menselijke bevolking werd teruggebracht tot misschien 10.000–30.000 individuen toen de Toba supervolcano in Indonesië uitbarstte en leidde tot een grote verandering in het milieu. Er werden parallelle knelpunten voorgesteld bij chimpansees, gorilla ‘ s, resusapen, orang-oetans en tijgers., De hypothese was gebaseerd op geologisch bewijs van plotselinge klimaatverandering en op coalescentie bewijs van sommige genen (waaronder mitochondriaal DNA, Y-chromosoom DNA en sommige nucleaire genen) en de relatief lage mate van genetische variatie in de mens.

echter, later onderzoek, vooral in de jaren 2010, bleek zowel het klimaatargument als het genetische argument te weerleggen. Recent onderzoek toont aan dat de omvang van de klimaatverandering veel kleiner was dan gedacht door voorstanders van de theorie., Genetisch materiaal dat uitsluitend van vader of moeder wordt geërfd, kan in de tijd worden getraceerd via matrilineale of patrilineale voorouders.

in 2000 werd in een paper voor Moleculaire Biologie en evolutie een transplantatiemodel of een ‘lange bottleneck’ voorgesteld om rekening te houden met de beperkte genetische variatie, in plaats van een catastrofale verandering in het milieu. Dit zou in overeenstemming zijn met de suggestie dat in sub-Saharisch Afrika de aantallen soms zo laag als 2.000, misschien wel zo lang als 100.000 jaar zouden kunnen zijn gedaald, voordat de aantallen opnieuw begonnen uit te breiden in het late Stenen Tijdperk.,

Andere animalsEdit

de Europese bizon, ook wel de wisent (Bison bonasus), geconfronteerd uitsterven in het begin van de 20e eeuw., De dieren die vandaag leven stammen allemaal af van 12 individuen en ze hebben een extreem lage genetische variatie, die het voortplantingsvermogen van stieren kan beginnen te beïnvloeden.de populatie van Amerikaanse bizons (Bison bison) daalde als gevolg van overhunting, bijna leidend tot uitsterven rond het jaar 1890, hoewel het sindsdien is begonnen te herstellen (zie tabel).

een klassiek voorbeeld van een populatieknelpunt is dat van de noordelijke zeeolifant, waarvan de populatie in de jaren 1890 daalde tot ongeveer 30. hoewel het nu in de honderdduizenden voorkomt, blijft het potentieel voor knelpunten binnen kolonies bestaan. Dominante stieren kunnen paren met het grootste aantal vrouwtjes — soms wel 100., Omdat zoveel nakomelingen van een kolonie afstammen van slechts één dominant mannetje, is de genetische diversiteit beperkt, waardoor de soort kwetsbaarder is voor ziekten en genetische mutaties. De gouden hamster is een soort met een vergelijkbaar knelpunt, waarbij de overgrote meerderheid van de gedomesticeerde hamsters afstammen van een enkel nest gevonden in de Syrische woestijn rond 1930, en zeer weinig wilde gouden hamsters overblijven.

een extreem voorbeeld van een populatieflessenhals is de Nieuw-Zeelandse zwarte Roodborstje, waarvan elk exemplaar vandaag de dag een afstammeling is van een enkel vrouwtje, Oudblauw genaamd., De Zwarte Roodborstpopulatie herstelt nog steeds van zijn dieptepunt van slechts vijf individuen in 1980.

het genoom van de reuzenpanda vertoont aanwijzingen voor een ernstig knelpunt ongeveer 43.000 jaar geleden. Er is ook bewijs van ten minste één primaatsoort, de gouden snub-nosed monkey, die rond deze tijd ook leed aan een flessenhals. Er wordt vermoed dat een onbekende milieu-gebeurtenis de oorzaak is van de knelpunten die bij beide soorten zijn waargenomen. De knelpunten waren waarschijnlijk de oorzaak van de lage genetische diversiteit die bij beide soorten werd waargenomen.,

andere feiten kunnen soms worden afgeleid uit een waargenomen populatieflessenhals. Onder de Galápagos Eilanden reuzenschildpadden-zelf een goed voorbeeld van een bottleneck — is de relatief grote populatie op de hellingen van de vulkaan Alcedo aanzienlijk minder divers dan vier andere schildpadpopulaties op hetzelfde eiland. DNA-analyses dateren de bottleneck tot ongeveer 88.000 jaar voor heden (YBP). Ongeveer 100.000 YBP de vulkaan barstte heftig, diep begraven veel van de schildpad habitat in puimsteen en as.,voordat Europeanen in Noord-Amerika aankwamen, dienden prairies als habitat voor grote prairiekippen. In Illinois alleen al daalde het aantal greater prairie kippen van meer dan 100 miljoen in 1900 tot ongeveer 50 in 1990. Deze afname van de populatie was het gevolg van jacht en habitatvernietiging, maar de willekeurige gevolgen hebben ook geleid tot een groot verlies aan soortendiversiteit. DNA-analyse van de vogels uit 1990 en halverwege de eeuw toont een steile genetische achteruitgang in de afgelopen decennia. De grote prairie kip heeft momenteel weinig voortplantingssucces.,

het dichtknijpen van de populatie vormt ook een grote bedreiging voor de stabiliteit van de populaties van soorten. Papilio homerus is de grootste vlinder in Amerika en wordt bedreigd volgens de IUCN. Het verdwijnen van een centrale bevolking vormt een grote bedreiging voor de demografische knelpunten. De resterende twee populaties zijn nu geografisch geïsoleerd en de populaties worden geconfronteerd met een onstabiele toekomst met beperkte resterende mogelijkheden voor genstroom.

genetische knelpunten bestaan bij cheeta ‘ s.

selectieve fokkerij

knelpunten bestaan ook bij raszuivere dieren (bijv.,, honden en katten: pugs, Perzisch) omdat fokkers hun genenpoelen beperken door een paar (show-winnende) individuen voor hun uiterlijk en gedrag. Het uitgebreide gebruik van wenselijke individuele dieren bij uitsluiting van anderen kan resulteren in een populair verwekkereffect.

selectief fokken voor hondenrassen veroorzaakte beklemmende rasspecifieke knelpunten. Deze knelpunten hebben ertoe geleid dat honden gemiddeld 2-3% meer genetische lading hebben dan grijze wolven., De strikte fokprogramma ‘ s en populatieknelpunten hebben geleid tot de prevalentie van ziekten zoals hart-en vaatziekten, blindheid, kanker, heupdysplasie, staar, en meer.

selectief fokken om gewassen met een hoge opbrengst te produceren heeft genetische knelpunten in deze gewassen veroorzaakt en heeft geleid tot genetische homogeniteit. Deze verminderde genetische diversiteit in veel gewassen zou kunnen leiden tot een bredere gevoeligheid voor nieuwe ziekten of plagen, wat een bedreiging vormt voor de mondiale voedselzekerheid.,

PlantsEdit

onderzoek toonde aan dat er ongelooflijk lage, bijna niet-detecteerbare hoeveelheden genetische diversiteit in het genoom van de Wollemi pine (Wollemia nobilis). De IUCN vond een populatie van 80 volwassen individuen en ongeveer 300 zaailingen en juvenielen in 2011, en voorheen, de Wollemi den had minder dan 50 individuen in het wild. De geringe populatiegrootte en de geringe genetische diversiteit geven aan dat de Wollemi den door een ernstige populatieflessenhals ging.,

in de jaren zeventig ontstond een populatieflessenhals door het behoud van het bedreigde Mauna Kea-zilverwoord (Argyroxiphium sandwicense ssp). sandwicense). De kleine natuurlijke populatie van silversword werd uitgebreid door de jaren 1970 met uitgeplant individuen. Alle uitgeplante zilverzwaard planten bleken de eerste of volgende generatie nakomelingen te zijn van slechts twee moederlijke stichters. De lage hoeveelheid polymorfe loci in de uitgeplantte individuen leidde tot de populatie bottleneck, waardoor het verlies van het marker allel bij acht van de loci.