Экологическая генетика

Экологическая генетика - это изучение генетики и эволюции в природных популяциях.

Это контрастирует с классической генетикой, которая работает в основном на скрещивании лабораторных штаммов, и анализом последовательности ДНК, который изучает гены на молекулярном уровне.

Исследования в области экологической генетики касаются признаков, связанных с приспособленностью, которые влияют на выживание и размножение организма. Примерами могут быть: время цветения, засухоустойчивость, полиморфизм, мимикрия, защита от хищников.

Исследования обычно включают в себя смесь полевых и лабораторных исследований. Образцы природных популяций могут быть взяты в лабораторию для анализа их генетической изменчивости. Изменения в популяциях в разное время и в разных местах будут отмечены, и будет изучена картина смертности в этих популяциях. Исследования часто проводятся на насекомых и других организмах, имеющих короткое время генерации.

История

Хотя работы по изучению природных популяций проводились и ранее, признано, что эта область была основана английским биологом Э.Б. Фордом (1901-1988) в начале 20 века. Форд преподавал генетику в Оксфордском университете у Джулиана Хаксли и начал исследования по генетике природных популяций в 1924 году. Форд также имел длительные рабочие отношения с Р.А. Фишером. К тому времени, когда Форд разработал свое формальное определение генетического полиморфизма, Фишер привык к высоким значениям естественного отбора в природе. Это был один из главных результатов исследований природных популяций. Магнум опусом Форда стала "Экологическая генетика", которая выдержала четыре издания и пользовалась широким влиянием.

Среди других выдающихся экологических генетиков можно назвать Феодосия Добжанского, который работал над полиморфизмом хромосом у плодовых мушек. Будучи молодым исследователем в России, Добжанский испытал влияние Сергея Четверикова, который также заслуживает памяти как основатель генетики в этой области, хотя его значение было оценено лишь много позже. Добжанский и его коллеги в течение многих лет проводили исследования природных популяций видов дрозофилы на западе США и в Мексике.

Многие из них находились под влиянием Форда в период после Второй мировой войны. В совокупности их работы по лепидоптерам и группам крови человека положили начало этой области и пролили свет на отбор в природных популяциях, роль которого раньше вызывала сомнения.

Работа такого рода требует долгосрочного финансирования, а также фундаментальных знаний в области экологии и генетики. Оба эти требования трудновыполнимы. Исследовательские проекты могут длиться дольше, чем карьера исследователя; например, исследование мимикрии началось 150 лет назад и продолжается до сих пор. Финансирование такого рода исследований все еще довольно непостоянно, но, по крайней мере, ценность работы с природными популяциями в полевых условиях теперь не вызывает сомнений.

Вопросы и ответы

В: Что такое экологическая генетика?

О: Экологическая генетика - это изучение генетики и эволюции в природных популяциях, которое фокусируется на признаках, связанных с приспособленностью, которые влияют на выживание и воспроизводство организма.

В: Чем экологическая генетика отличается от классической генетики?

О: Экологическая генетика отличается от классической генетики тем, что она работает на природных популяциях, а не на лабораторных штаммах, и фокусируется на признаках, связанных с приспособленностью, а не на изучении генов на молекулярном уровне.

В: Какие примеры признаков, связанных с приспособленностью, изучаются в экологической генетике?

О: Примерами признаков, связанных с приспособленностью, изучаемых в экологической генетике, являются время цветения, устойчивость к засухе, полиморфизм, мимикрия, защита от хищников.

В: В чем разница между лабораторными и полевыми исследованиями в экологической генетике?

О: Полевые исследования подразумевают взятие образцов природных популяций для анализа генетических вариаций, изучение изменений в популяциях в разное время и в разных местах, а также анализ структуры смертности. В отличие от этого, лабораторные исследования сосредоточены на скрещивании лабораторных штаммов и анализе последовательности генов.

В: Какие организмы обычно изучаются в исследованиях по экологической генетике?

О: Исследования по экологической генетике часто проводятся на насекомых и других организмах, которые имеют короткое время генерации.

В: Какова цель изучения признаков, связанных с приспособленностью, в экологической генетике?

О: Цель изучения признаков, связанных с приспособленностью, в экологической генетике - понять, как эти признаки влияют на выживание и размножение организма, и как они эволюционируют в природных популяциях.

В: Как анализируются генетические вариации в исследованиях по экологической генетике?

О: Генетические вариации в природных популяциях анализируются в исследованиях по экологической генетике путем взятия образцов популяций обратно в лабораторию для анализа.