5 आनुवंशिक संतुलन को प्रभावित करने वाले कारक

कुछ प्रमुख कारक जो आनुवंशिक संतुलन को प्रभावित करते हैं और जनसंख्या में परिवर्तनशीलता को प्रेरित करते हैं, इस प्रकार हैं: (ए) म्यूटेशन (बी) यौन प्रजनन के दौरान पुनर्संयोजन (सी) जेनेटिक बहाव (डी) जीन माइग्रेशन (जीन फ्लो) (ई) प्राकृतिक चयन ।

हार्डी-वेनबर्ग इक्विलिब्रियम कानून के अनुसार, आबादी में एलील्स की सापेक्ष आवृत्ति पीढ़ी-दर-पीढ़ी लगातार यौन प्रजनन वाले जीवों की आबादी में बनी रहती है:

(i) जनसंख्या इतनी बड़ी है कि नमूने की दुर्घटना को अनदेखा किया जा सकता है

(ii) संभोग यादृच्छिक पर होता है;

(iii) उत्परिवर्तन नहीं होता है या यदि ऐसा होता है, तो दर दोनों दिशाओं में समान है

(iv) जनसंख्या के सभी सदस्य जीवित रहते हैं और उनकी प्रजनन दर समान होती है

हार्डी-वेनबर्ग संतुलन को प्रभावित करने वाले कारक:

पांच कारक हैं जो आनुवांशिक संतुलन को प्रभावित करते हैं और जनसंख्या में परिवर्तनशीलता को प्रेरित करते हैं। इन कारकों को विकासवादी एजेंट कहा जाता है।

(ए) उत्परिवर्तन:

इनकी विशेषता है:

(i) ये आनुवंशिक सामग्री में अचानक, बड़े और अंतर्निहित परिवर्तन हैं।

(ii) उत्परिवर्तन यादृच्छिक (अंधाधुंध) होते हैं और सभी दिशाओं में होते हैं।

(iii) अधिकांश उत्परिवर्तन हानिकारक या तटस्थ हैं। यह अनुमान है कि 1, 000 म्यूटेशनों में से केवल एक ही उपयोगी है।

(iv) म्यूटेशन की दर बहुत कम है, यानी प्रति मिलियन एक या कई मिलियन जिनी लोकी। लेकिन उत्परिवर्तन की दर काफी आनुवंशिक परिवर्तनशीलता का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त है।

(v) कुछ परिवर्तन उत्परिवर्ती होते हैं और एक विशिष्ट वातावरण के संपर्क के बिना भी दिखाई देते हैं। ये अभिव्यक्त होते हैं और नए पर्यावरण के संपर्क में आने के बाद ही लाभकारी बनते हैं, जो केवल पूर्व में हुए पूर्वव्यापी परिवर्तन का चयन करता है।

एस्चेरिचिया कोलाई में पर्दापीय उत्परिवर्तनों की मौजूदगी को एस्थर लेदरबर्ग (1952) द्वारा प्रतिकृति चढ़ाना प्रयोग (नव-डार्विनवाद में समझाया गया) द्वारा प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया गया था।

(vi) शामिल आनुवंशिक सामग्री की मात्रा के आधार पर, उत्परिवर्तन तीन प्रकार के होते हैं (तालिका 7.15):

(vii) उनके मूल के आधार पर, उत्परिवर्तन दो प्रकार के होते हैं (तालिका 7.16):

तालिका 7.16। सहज और प्रेरित उत्परिवर्तन के बीच अंतर।

(viii) म्यूटेशन का महत्व:

(ए) उत्परिवर्तन एक आबादी के भीतर बदलाव पैदा करते हैं और बनाए रखते हैं।

(b) ये एक जीन पूल में नए जीन और एलील का भी परिचय देते हैं (चित्र 7.45)।

(c) कई पीढ़ियों से उत्परिवर्तन का अनुमान अटकलों को जन्म दे सकता है।

(बी) यौन प्रजनन के दौरान पुनर्संयोजन:

पुनर्संयोजन में गुणसूत्रों के जीनों का फेरबदल शामिल है। पुनर्संयोजन की संभावना उन जीवों में अधिक होती है जो यौन प्रजनन से गुजरते हैं जिसमें निषेचन के बाद युग्मनजनन शामिल होता है।

यौन प्रजनन में तीन चरणों के दौरान पुनर्संयोजन शामिल हैं:

(i) क्रॉसिंग ओवर (चित्र 7.46):

इसमें गैर-बहन क्रोमैटिड्स के समरूप गुणसूत्रों के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान शामिल है।

पार करने के तंत्र में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

(ए) सिनैप्सिस में द्विवर्गीता बनाने के लिए मीओसिस 1 के पैगेज़ 1 के जाइगोटीन चरण के दौरान समरूप गुणसूत्रों की जोड़ी शामिल है।

(बी) टेट्राद गठन के रूप में प्रत्येक द्विध्रुवीय अर्धसूत्रीविभाजन I के पचिथीन चरण के दौरान चार क्रोमैटिड्स से बनता है।

(c) X- आकार के बिंदुओं को बनाने के लिए समसूत्रिक गुणसूत्रों की गैर-बहन क्रोमेटिड्स के समतुल्य होने के कारण Chiasma का निर्माण होता है, जिसे chiasma कहा जाता है।

(d) क्रॉसिंग पर आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान होता है।

(ii) गुणसूत्रों के स्वतंत्र वर्गीकरण द्वारा:

मेटाफ़ेज़- I के दौरान, द्विध्रुवीय दो विषुवतीय या मेटाफ़ेज़ प्लेटों में स्पिंडल के भूमध्य रेखा पर व्यवस्थित होते हैं। अनापेज़ I के दौरान, समरूप गुणसूत्र विपरीत ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं। इसे अव्यवस्था कहा जाता है और गुणसूत्र संख्या की कमी में परिणाम होता है। परिवर्तन अर्धसूत्रीविभाजन I के रूपक I के दौरान द्विध्रुव के संयोग व्यवस्था के दौरान होते हैं।

पुनर्संयोजन के उत्पादन की संख्या जीव में द्विसंयोजक की संख्या पर निर्भर करती है और सूत्र 2 ⁿ (जहां n द्विभुजों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है) द्वारा दिया जाता है जैसे कि मानव में, युग्मकों के संभावित संयोजनों की संख्या 8.6 ^% 10 ⁶ (2) होगी ^२३ )।

(iii) यादृच्छिक निषेचन द्वारा:

इसमें युग्मकों के संलयन संलयन शामिल है, जैसे मानव में, संभव प्रकार के युग्मनज की संख्या 70 x 10 ^{12 है} । यह ऐसा है जैसे कि जीन के किसी भी संयोजन के साथ कोई भी शुक्राणु जीन के किसी भी संयोजन के साथ किसी भी डिंब के साथ फ्यूज कर सकता है।

महत्व:

पुनर्संयोजन के कारण, हालांकि केवल पहले से मौजूद वर्णों का फेरबदल होता है और कोई नया जीन उत्पन्न नहीं होता है, लेकिन यह विभिन्न लक्षणों के पुनर्वितरण को एक आबादी के विभिन्न व्यक्तियों तक ले जाता है। विभिन्न संयोजन विभिन्न जीवों के जीनोटाइप और फेनोटाइप में विविधता लाते हैं। इसलिए पुनर्संयोजन विकास का एक एजेंट है।

(सी) आनुवंशिक बहाव:

यह मौका में उतार-चढ़ाव से होने वाली एलील्स की आवृत्ति में यादृच्छिक परिवर्तन है। इसकी विशेषता है:

(i) यह जीन पूल का द्विपद नमूनाकरण त्रुटि है, यानी कि एलील्स जो अगली पीढ़ी के जीन पूल का निर्माण करते हैं, वर्तमान जनसंख्या के एलील का एक नमूना हैं।

(ii) आनुवंशिक बहाव हमेशा एलील की आवृत्तियों को प्रभावित करता है और जनसंख्या के आकार के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसलिए बहुत कम आबादी में जेनेटिक बहाव सबसे महत्वपूर्ण होता है, जिसमें इनब्रीडिंग की संभावना बढ़ जाती है जो कि व्यक्ति को बार-बार होने वाले एलील के लिए समरूपता की आवृत्ति को बढ़ाता है, जिनमें से कई शायद घातक हैं।

(iii) आनुवंशिक बहाव तब होता है जब एक छोटा समूह एक बड़ी आबादी से अलग हो जाता है और सभी एलील नहीं हो सकते हैं या कुछ जीनों की आवृत्तियों में माता-पिता की आबादी से भिन्न हो सकते हैं। यह द्वीप आबादी और मुख्य भूमि आबादी के बीच अंतर के लिए बताता है।

(iv) एक छोटी आबादी में, एक मौका घटना (जैसे कि बर्फीला तूफान) एक चरित्र की आवृत्ति को थोड़ा अनुकूली मान बढ़ा सकती है।

(v) आनुवांशिक बहाव भी संस्थापक प्रभाव से संचालित हो सकता है। इसमें, आनुवंशिक बहाव, कॉलोनाइजरों के छोटे समूहों से प्राप्त आबादी में एलील आवृत्तियों में नाटकीय बदलाव ला सकता है, जिन्हें संस्थापक कहा जाता है, एक नए निवास स्थान पर।

इन संस्थापकों के पास उनके स्रोत की आबादी में पाए जाने वाले सभी एलील नहीं हैं। ये संस्थापक माता-पिता की आबादी से जल्दी अलग हो जाते हैं और एक नई प्रजाति का निर्माण कर सकते हैं, उदाहरण के लिए गैलापागोस द्वीप समूह पर डार्विन का विकास जो शायद कुछ शुरुआती संस्थापकों से प्राप्त किया गया था।

(vi) जनसंख्या की अड़चन (चित्र। 7.47):

यह जनसंख्या दुर्घटना में भारी कमी के कारण होने वाली एलील आवृत्तियों में कमी है, जिसे जनसंख्या दुर्घटना कहा जाता है। उदाहरण के लिए, अफ्रीका में चीता की आबादी में अधिक शिकार के कारण कमी आई है। चूंकि दिए गए जीन पूल सीमित हैं, जनसंख्या की अड़चन अक्सर प्रजातियों को अपनी पूर्व समृद्धि को फिर से स्थापित करने से रोकती है, इसलिए नई जनसंख्या में बड़े माता-पिता की आबादी की तुलना में बहुत अधिक प्रतिबंधित जीन पूल होता है।

(डी) जीन प्रवासन (जीन फ्लो):

अधिकांश आबादी केवल एक ही प्रजाति की अन्य आबादी से आंशिक रूप से अलग-थलग हैं। आमतौर पर कुछ प्रवास-प्रवास (कुछ व्यक्तियों में से किसी एक व्यक्ति के बाहर जाने) या आव्रजन (आबादी के कुछ सदस्यों के एक ही प्रजाति के किसी अन्य व्यक्ति में प्रवेश) की आबादी के बीच होता है।

आव्रजन मौजूदा जीन पूल में नए एलील के अलावा और एलील आवृत्तियों को बदल देता है। एलील आवृत्तियों में परिवर्तन की डिग्री आप्रवासियों और मूल आबादी के जीनोटाइप के बीच अंतर पर निर्भर करती है।

यदि बहुत अधिक आनुवंशिक अंतर नहीं है, तो कम संख्या में प्रवासियों के प्रवेश से एलील आवृत्तियों में बहुत बदलाव नहीं होगा। हालांकि, अगर आबादी आनुवंशिक रूप से काफी अलग है, तो आव्रजन की एक छोटी मात्रा में एलील आवृत्तियों में बड़े बदलाव हो सकते हैं।

यदि प्रवासियों को स्थानीय आबादी के सदस्यों के साथ संरेखित किया जाता है, जिसे संकरण कहा जाता है, तो ये मेजबान आबादी के स्थानीय जीन पूल में कई नए एलील ला सकते हैं। इसे जीन प्रवास कहा जाता है। यदि अंतर विशिष्ट संकर उपजाऊ हैं, तो ये विकास में एक नई प्रवृत्ति शुरू कर सकते हैं जिससे नई प्रजातियों का निर्माण होता है।

जब लोग किसी दूसरे इलाके से आबादी में प्रवेश करते हैं या छोड़ते हैं तो गलियों को जोड़ना या हटाना जीन प्रवाह कहलाता है। अप्रतिबंधित जीन प्रवाह जीन पूल के बीच के अंतर को कम करता है और विभिन्न आबादी के बीच विशिष्टता को कम करता है।

तालिका 7.17। सूक्ष्म विकास और मैक्रो-विकास के बीच अंतर।

(ई) प्राकृतिक चयन:

(i) परिभाषा:

जिस प्रक्रिया के द्वारा विषम जनसंख्या से तुलनात्मक रूप से बेहतर रूप से अनुकूलित व्यक्तियों को प्रकृति द्वारा पसंद किया जाता है, उससे कम अनुकूलित व्यक्तियों को प्राकृतिक चयन कहा जाता है।

(ii) तंत्र:

प्राकृतिक चयन की प्रक्रिया अंतर प्रजनन के माध्यम से संचालित होती है।

इसका अर्थ है कि वे व्यक्ति, जो पर्यावरण के लिए सबसे अच्छे रूप में अनुकूलित हैं, अधिक समय तक जीवित रहते हैं और उच्च दर पर प्रजनन करते हैं और उन लोगों की तुलना में अधिक संतान पैदा करते हैं जो कम अनुकूलित होते हैं।

इसलिए सूत्र अगली पीढ़ी के जीन पूल में आनुपातिक रूप से अधिक प्रतिशत योगदान करते हैं जबकि कम अनुकूलित व्यक्ति कम संतान पैदा करते हैं। यदि अंतर प्रजनन कई पीढ़ियों तक जारी रहता है, तो उन व्यक्तियों के जीन जो अधिक संतान पैदा करते हैं, वे जनसंख्या के जीन पूल में प्रमुख बन जाएंगे (चित्र 7.48):

यौन संचार के कारण, जीन का मुक्त प्रवाह होता है ताकि आनुवंशिक परिवर्तनशीलता जो कुछ व्यक्तियों में दिखाई देती है, धीरे-धीरे एक निधन से दूसरे निधन तक फैलती है, डेमी से आबादी तक और फिर पड़ोसी बहन आबादी पर और अंत में अधिकांश सदस्यों पर। प्रजातियों। तो प्राकृतिक चयन जीन आवृत्तियों में प्रगतिशील परिवर्तन का कारण बनता है, अर्थात अनुकूली जीन की आवृत्ति बढ़ जाती है जबकि कम अनुकूली जीन की आवृत्ति कम हो जाती है।

नव-डार्विनवाद का प्राकृतिक चयन एक रचनात्मक शक्ति के रूप में कार्य करता है और तुलनात्मक प्रजनन सफलता के माध्यम से संचालित होता है। इस तरह की विविधताओं का संचय एक नई प्रजाति की उत्पत्ति का कारण बनता है।

(iii) प्राकृतिक चयन के प्रकार:

देखे गए तीन अलग-अलग प्रकार के प्राकृतिक चयन हैं:

1. चयन को स्थिर या संतुलित करना:

यह उन जीवों के उन्मूलन की ओर जाता है जिनके पास विशेषीकृत वर्ण होते हैं और वे समरूप आबादी को बनाए रखते हैं जो आनुवंशिक रूप से स्थिर होती है। यह औसत या सामान्य phenotypes का पक्षधर है, जबकि चरम अभिव्यक्तियों वाले व्यक्तियों को समाप्त करता है। इसमें अधिक व्यक्ति माध्य वर्ण मान प्राप्त करते हैं।

यह भिन्नता को कम करता है लेकिन माध्य मान को परिवर्तित नहीं करता है। यह विकास की बहुत धीमी दर का परिणाम है। यदि हम जनसंख्या का चित्रमय वक्र बनाते हैं, तो यह घंटी के आकार का होता है। घंटी के आकार का वक्र चरम वेरिएंट (चित्र। 7.49) के उन्मूलन के कारण होता है।

उदाहरण:

मानव में सिकल-सेल एनीमिया (नव-डार्विनवाद में व्याख्या)।

2. दिशात्मक या प्रगतिशील चयन:

इस चयन में, जनसंख्या पर्यावरण में परिवर्तन के साथ एक विशेष दिशा की ओर बदलती है। जैसा कि पर्यावरण निरंतर परिवर्तन के दौर से गुजर रहा है, नए वर्ण प्राप्त करने वाले जीव जीवित रहते हैं और अन्य धीरे-धीरे समाप्त हो जाते हैं (चित्र 7.50)।

इसमें एक चरम (कम अनुकूलित) वाले व्यक्तियों को समाप्त कर दिया जाता है, जबकि अन्य चरम (अधिक अनुकूलित) व्यक्तियों को इष्ट बनाया जाता है। यह आबादी में अधिक से अधिक अनुकूलित व्यक्तियों का उत्पादन करता है जब ऐसा चयन कई पीढ़ियों के लिए संचालित होता है। इस प्रकार के चयन में, अधिक व्यक्ति माध्य वर्ण मान के अलावा अन्य मान प्राप्त करते हैं।

उदाहरण:

Industrials melanism (नव-डार्विनवाद में व्याख्या):

इसमें हल्के रंग के पतंगे {बिस्टन बेटुलरिया) की संख्या में धीरे-धीरे कमी आई जबकि मेलानिक पतंगे (बी। कार्बोरिया) में दिशात्मक चयन में वृद्धि हुई।

डीडीटी प्रतिरोधी मच्छर (नियो- डार्विनवाद में व्याख्या):

इसमें संवेदनशील मच्छरों को खत्म किया गया और प्रतिरोधी संख्या में वृद्धि हुई। इसलिए प्रतिरोधी मच्छरों की आबादी दिशात्मक चयन को बढ़ाती है।

3. विघटनकारी चयन:

यह एक प्रकार का प्राकृतिक चयन है जो जनसंख्या में विचरण को बढ़ाने के लिए कुछ लक्षणों के चरम भाव का पक्षधर है। यह एक सजातीय आबादी को कई अनुकूल रूपों में तोड़ता है। यह संतुलित बहुरूपता का परिणाम है।

इस प्रकार के चयन में, अधिक व्यक्ति वितरण वक्र के दोनों सिरों पर परिधीय वर्ण मान प्राप्त करते हैं। इस तरह का चयन दुर्लभ है और इसका मतलब अभिव्यक्ति के साथ अधिकांश सदस्यों को समाप्त कर देता है ताकि एक विशेषता के वितरण में दो चोटियों का निर्माण हो (छवि। 7.51)।

उदाहरण:

समुद्र में, तीन प्रकार के घोंघे यानी सफेद रंग के; भूरे रंग के और काले रंग के रंग मौजूद हैं। सफेद रंग के घोंघे अदृश्य होते हैं जब बार्नाकल द्वारा कवर किया जाता है। चट्टान के नंगे होने पर काले रंग के घोंघे अदृश्य होते हैं। लेकिन भूरे रंग के घोंघे शिकारियों द्वारा दोनों स्थितियों में खाए जाते हैं। तो ये धीरे-धीरे खत्म हो जाते हैं।