Популяция эффективная численность

Эффективную численность популяции JV можно оценить с помощью уравнения [c.135]

Любое отклонение от идеальной популяции (где Nm=Nf) приведет к тому, что эффективная численность популяции будет ниже ее фактической численности. Мы уже упоминали о двух факторах, понижающих эффективную численность популяции 1) различная численность самцов и самок 2) колебания численности популяции от поколения к поколению. К числу других таких факторов относятся неравномерный вклад разных особей в фонд гамет популяции, неслучайное скрещивание и подразделение популяции на субпопуляции. Поскольку все эти факторы присутствуют в реальных популяциях, эффективная численность популяции всегда ниже действительного числа имеющихся в ней особей. Точных исследований по эффективной численности популяции проводилось мало, однако в работах на дрозофиле она варьировала от [c.188]

ЭФФЕКТИВНАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ [c.187]

Малые популяции и эффективная численность [c.486]

Заметим, что правильное представление о численности популяции дает не общее число особей в популяции, а так называемая эффективная численность, определяемая по числу особей, дающих начало следующему поколению. Это объясняется тем, что в генофонд следующего поколения вносят вклад лишь особи, являющиеся в предыдущем поколении родителями, а не вся популяция в целом. [c.124]

В этой главе мы вначале рассмотрели вариации частот генов, обусловленные случайным характером выборок из каждого поколения. Эти отклонения проявляются в малых популяциях и в конце концов приводят к случайной фиксации во всех локусах. В таких небольших популяциях влияние новой мутации пренебрежимо мало. Скорость уменьшения изменчивости (скорость потери гетерозиготности или скорость фиксации в локусах) равна 1/2Л за поколение, где N — эффективная численность популяции. Эффективная численность может быть намного меньше фактической численности размножающихся особей, которая в свою очередь может быть намного меньше численности всей популяции. Поэтому большая популяция может приближаться по своим характеристикам к малой, если рассматривать ее с точки зрения случайного отклонения частот генов. [c.500]

Существенная особенность борьбы с насекомыми путем длительного выпуска постоянного числа бесплодных особей состоит в том, что с каждым выпуском отношение стерильных насекомых к фертильным возрастает и, таким образом, становится все более действенным. Однако это верно только в том случае, когда первоначально выпускаемое число стерильных особей достаточно велико, чтобы вызывать снижение численности природной популяции. Если же первоначально выпускаемое число недостаточно для того, чтобы снизить фактическую скорость размножения, и природная популяция продолжает численно увеличиваться, то каждый последующий выпуск будет уменьшать отношение стерильных особей к фертильным при прогрессирующем снижении эффективности с каждым поколением. [c.51]

Предположим, что нас интересует конкурентоспособность выпускаемых стерилизованных самцов и мы имеем возможность выпустить определенное число самцов, пометив их для последующего опознания, определить отношение выпускаемых стерильных самцов к самцам природной популяции и оценить степень стерильности, создаваемую у самок природной популяции выпущенными стерильными самцами. Поскольку мы пользуемся двойной маркировкой, мы можем сопоставить отношение выпущенных насекомых к природным со степенью стерильности, достигнутой у самок природной популяции. Если выпущенные нами самцы способны рассеиваться в природной популяции и в полной мере и эффективно конкурировать с самцами этой популяции, то тогда можно ожидать, что степень стерильности самок природной популяции будет удовлетворительно совпадать со степенью стерильности, рассчитанной по отношению числа выпущенных стерильных самцов к числу самцов природной популяции. Если, например, в популяцию неизвестной численности выпущено 10000 самцов, то молено ол<идать таких соотношений. [c.231]

Табл. 23.6 иллюстрирует эффект дрейфа генов от одного поколения к другому в двух случаях 1) когда р = д = 0,5 и 2) когда р = 0,3, а д = = 0,7. Для каждого случая рассматриваются три варианта эффективной численности популяции N = 5, 50 и 500. Реально наблюдаемая частота аллеля р укладывается в интервал р 2 стандартных отклонений с 95% вероятностью. В малых популяциях с эффективной численностью 5 особей этот интервал ожидаемых значений р в следующем поколении лежит между 0,18 и 0,82 чем больше численность популяции, тем уже интервал ожидаемых значений частоты аллеля в следующем поколении. Заметим, что ширина этого интервала убывает с ростом эффективной численности популяции как корень квадратный из отношения эффективной численности одной популяции к эффективной численности другой. [c.126]

Предположим, что в популяции с эффективной численностью N в результате мутации возникает новый аллель. Поскольку в популяции содержится 2]У аллелей данного локуса, частота нового мутанта будет составлять 1/2 N. Этой же величине равна и вероятность фиксации нового аллеля, поскольку фиксация каждого из аллелей в популяции равновероятна. Копии мутантного аллеля могут со временем вытеснить все остальные аллели данного локуса (впрочем, то же самое может произойти и с копиями любого другого аллеля), однако можно показать, что это потребует в среднем 4ЛГ поколений, при условии, что дрейф генов-единственный эволюционный процесс, происходящий в популяции. Если эффективная численность популяции составляет 1 млн. особей, то процесс фиксации вновь возникшего аллеля потребует около 4 млн. поколений. [c.130]

Эффективная численность популяции [c.133]

С математической точки зрения нейтральные аллели не обладают строго одинаковой приспособленностью, но различия в их приспособленностях столь малы, что изменения их частот происходят скорее в результате дрейфа генов, а не под действием естественного отбора. Допустим, что два аллеля, и А2, обладают приспособленностями, равными 1 и 1 —5, где я-положительное число, меньшее единицы. Такие два аллеля называются эффективно нейтральными тогда и только тогда, когда AN s , где эффективная численность популяции (гл. 23). [c.234]

Генофонд каждого последующего поколения данной популяции представляет собой выборку из родительского поколения, давшего ему начало. А поэтому он подвержен изменчивости, обусловленной ошибкой выборки. Эти колебания тем больше, чем меньше выборка, т. е. чем меньше эффективная численность популяции. Все популяции по крайней мере иногда претерпевают неблагоприятные периоды, в которые их численность резко сокращается. Следовательно, в популяциях происходят изменения генных частот, не являющиеся прямым результатом естественного отбора. Этот процесс известен под названием случайного дрейфа генов. [c.188]

Таким образом, будет ли данный аллель считаться нейтральным, зависит от того, в какой популяции он появится. Чем больше эффективная численность популяции, тем меньше должна быть [c.256]

МАЛЫЕ ПОПУЛЯЦИИ И ЭФФЕКТИВНАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ [c.487]

В идеальной панмиктической популяции имеется N размножающихся особей, половина из которых самки и половина — самцы, скрещивающиеся случайным образом дисперсия случайного отклонения частот генов равна q —q)l2N и скорость потери изменчивости равна 112 N. Используем ее как стандартную величину, с которой будем сравнивать другие величины фактический размер размножающейся единицы сведется к числу особей в идеальной популяции. Такое число будет называться эффективной численностью группы смысл этого термина станет ясен из рассмотрения следующих четырех случаев. [c.497]

Приравнивая ее к соответствующей величине для идеальной популяции, т. е. <7(1—q)/2N, мы получим формулу для определения эффективной численности [680] [c.499]

Таким образом, в предельном случае, когда / =1, эффективная численность равна половине фактической численности популяции, что отражено в формуле для выборочной дисперсии (5). [c.500]

К сожалению, в большинстве случаев прямую информацию об эффективной численности природных популяций получить довольно трудно. Некоторые косвенные оценки величины N были сделаны Райтом и др. [684, 703], однако очень многое в этой области остается неисследованным. И, наконец, можно сказать, что между большими и малыми популяциями не существует четкой границы. Популяции могут быть любой численности. Кроме того, эффективный размер популяции в определенных отношениях связан с интенсивностью отбора и частотой мутаций. Более подробно это положение будет обсуждаться в следующей главе. [c.501]

Эффективную численность, заданную (24) для неравного количества самцов и самок, можно получить из следующих соображений выборочная дисперсия 2Ыо гамет, давших Л/ о самок, равна приблизительно 9(1—9)/2Л/ о подобно этому, для гамет, из которых получились самцы, она приблизительно равна 9(1—д)12Ы. Если эффективная частота генов в популяции (самок и самцов) равна 9= (90+90 > приближенно выборочную дисперсию можно записать так [c.503]

Как мы видели, ответ на вопрос о том, какова эффективная численность популяции — большая или малая, определяется интенсивностью отбора и скоростью мутирования. Если эти факторы от локуса к локусу сильно варьируют, то популяция может быть малой в отношении одного гена и большой — в отношении другого. Ясно поэтому, [c.518]

Если гаметы выбираются совершенно случайным образом из родительской популяции, так что чйсла k образуют последовательность Пуассона с общая формула (27) независимо от величины k сводится к Ne=N. Как и следовало ожидать, при случайном выборе гамет эффективная численность совпадает с численностью всей группы. Ясно, что при ol>k, как это, вероятно, имеет место в большинстве природных популяций, эффективная численность будет меньше численности размножающихся особей. [c.499]

Из всего сказанного выше ясно, что какого-то одного ведущего фактора эволюционных изменений не существует. Характер изменения популяции определяется тем, что Райт назвал репродуктивной структурой (breeding stru ture) популяции. Эффективная численность популяции, инбридинг, изоляция, миграция, отбор, мутации и частота гена — все это в различных случаях может иметь большое значение. Наиболее благоприятным состоянием для эволюционного развития является такое, в котором все эти силы при данных условиях среды определенным образом уравновешивают друг друга, нежели состояние, когда ситуацию все время определяет один фактор. [c.520]

Бекзофосфат (в обеих формах) при расходе 3 кг препарата на 1 га дает снижение численности чувствительной к фосфорорганическим- препаратам популяции паутинного клеща на хлопчатнике на 85—100% в течение 10 дней. Однако против устойчивой популяции эффективность не превышала 30%. [c.37]

Кумулятивные эффекты, или эффекты накопления изменений в процессе случайного дрейфа генов, изображены на рис. 23.8. На нем представлены результаты эксперимента, произведенного Питером Бьюри с использованием 107 различных популяций, в каждой из которых на протяжении нескольких поколений отбиралось наугад по 8 самцов и 8 самок из потомства предыдущего поколения, так что эффективная численность популяции составляла примерно 16 особей, или 32 гена. Исходная частота двух исследовавшихся аллелей, bw и bw , равнялась 0,5 (все особи в нулевом поколении были гетерозиготны по этим двум аллелям). В первом поколении частоты аллелей распределялись вокруг среднего значения, равного 0,5, однако уже в первом поколении распределение было довольно широким. Частоты, полученные в первом поколении, были исходными для второго поколения и т.д. Фиксация аллеля впервые произошла в одной из популяций в четвертом поколении (частота аллеля bw в этой популяции достигла 1). Число популяций с фиксированными аллелями постепенно росло на протяжении 19 поколений, после чего эксперимент был прекращен. В 19-м поколении в 30 популяциях был фиксирован аллель few и в 28 популяциях-аллель bw . Если бы эксперимент продолжался дольше, то в конце концов аллели были бы фиксированы во всех популяциях, причем для обоих аллелей число популяций было бы примерно равным. [c.128]

А2 имеет преимущество по сравнению с ранее существовавшим аллелем Ai, так что приспособленности А А , А1А2 и А2А2 равны соответственно 1, 1 -I- s и 1 - --I- 2s, то вероятность фиксации нового аллеля составляет х = 2N s/N, где JVg-эффективная численность популяции, а ЛГ-общее число особей в популяции. Предположим, что темп мутирования нового аллеля составляет 10 за одно поколение, а эффективная численность популяции равна 10000. Определите частоту замен аллелей в трех различных локусах при 1) 5 = 0 2) s = 0,0001 и 3) S = 0,01. [c.256]

В природных популяциях общее число особей всех возрастов может быть очень большим, но далеко не каждая особь достигает половой зрелости и скрещивается. Даже те, которые скрещиваются, не обязательно оставляют потомство, доживающее до зрелого возраста. Особи, не оставившие потомства, независимо от их генотипов не внесут никакого вклада в генетический состав следующего поколения. Число фактических предшественников (численность репродуктивной группы, breeding size), вносящих вклад в генетический состав следующего поколения, может быть намного меньше числа особей, входящих в состав этой популяции в данное время. Кроме того, численность скрещивающихся особей может быть намного больше того, что называют эффективной численностью популяции (см. далее). [c.497]

Различие особей по репродуктивной способности. До сих пор мы предполагали, что гаметы родительской популяции объединяются случайно. Однако в природных популяциях это условие, как правило, не выполняется. Число выживающих потомков, оставляемых различными родителями, может очень сильно варьировать. Это обусловлено давлением отбора или рядом случайных событий. Вариация числа потомков также приводит к уменьшению эффективной численности группы. Пусть к — число гамет, оставляемых родителем, и N — действительное число родителей. Число гамет будет равно Ък, где суммирование производится по N родителям. Среднее число гамет, приходящихся на одного родителя, равно к=Ък1М дисперсия к равна [c.498]

Другими словами, эффективная численность популяции является среднегармонической ее численностей в различных поколениях цикла. Например, если имеются четыре поколения с эффективными численностями 20, 100, 800 и 5000, их средняя эффективная численность будет равна только 65, что гораздо ближе к минимальной для этого цикла численности, чем к максимальной. Полученную формулу можно применять только в тех случаях, когда число поколений достаточно мало, чтобы изменения, обусловленные отбором и мутациями в периоды большой численности, не нарушали кумулятивности выборочной дисперсии. [c.499]

Когда N так велико, что 4Я[х и 4Лfv намного больше единицы, частоты будут тесно сгруппированы около своего среднего значения с небольшой дисперсией. Для простоты предположим, что [x=v, так что кривые на рис. 27.2 симметричны относительно среднего значения <7 = 0,50. Из формы этих распределений ясно, что популяцию можно считать малой , когда ее эффективная численность такова, что 4Я[х и 4Л v меньше единицы. С другой стороны, если они больше единицы (по крайней мере больше 2), популяция будет рассматриваться как большая , потому что частоты генов в группах не отклоняются очень сильно от своего среднего значения. И, наконец, если и 4Яv лежат между 1 п 2, популяцию можно назвать промежуточной и изменчивость частот генов в группах все еще значительна. [c.512]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология