Genetica delle Popolazioni ed Evoluzione Biologica

Concetti Fondamentali

Specie: Organismi capaci di incrociarsi tra di loro in modo naturale, ma che non si incrociano con i membri di un'altra specie. (Se avvengono incroci, i figli non sono fertili).

Popolazione: Gruppo di individui della stessa specie che si trovano nello stesso luogo e nello stesso tempo, e si incrociano.

Pool genetico: Tutti gli alleli di tutti i geni presenti in tutti gli individui di una popolazione. (La somma dei genotipi in una popolazione)

Genetica delle Popolazioni: Studio della distribuzione, della frequenza e dell'ereditarietà degli alleli in una popolazione.

Evoluzione biologica: Ogni cambiamento nelle proporzioni dei genotipi in una popolazione da una generazione alla successiva. Processo continuo di trasformazione delle specie nel succedersi delle generazioni.

(Questo può spiegare la discendenza degli organismi moderni da forme di vita precedenti)

(L'evoluzione è una proprietà delle popolazioni, non degli individui)

Equilibrio di Popolazione

Equilibrio di popolazione: Popolazione in cui la frequenza degli alleli e la distribuzione del genotipo non cambiano da una generazione all'altra.

Si tratta di una popolazione ipotetica che esiste solo a certe condizioni...

Condizioni per l'equilibrio (Legge di Hardy-Weinberg)

• Non ci devono essere mutazioni.
• Non ci deve essere flusso genico tra le popolazioni.
• La popolazione deve essere molto grande.
• L'accoppiamento deve essere casuale (random).
• Non ci deve essere selezione naturale.

Cause di Evoluzione

Cinque cause principali:

• Mutazioni: La modifica di un gene nel DNA. Le mutazioni ereditarie (nei gameti) sono la fonte originale della variabilità genetica. Non sono il risultato di bisogni e non sono indirizzate a un fine, accadono semplicemente. Creano nuovi alleli e aumentano la variabilità. Se il cambiamento è utile, dannoso o neutro, dipenderà dalle condizioni ambientali future.
• Flusso genico: Il flusso di geni tra popolazioni cambia le frequenze degli alleli e aumenta la somiglianza tra le diverse popolazioni.
• Deriva genetica: In piccole popolazioni, un evento fortuito (pioggia, grandine, eruzioni vulcaniche, ecc.) può produrre un cambiamento casuale nella frequenza degli alleli. Collo di bottiglia: l'elefante marino del nord nel XIX secolo fu cacciato fino quasi all'estinzione; anche se il numero è aumentato, tutti gli elefanti marini del nord sono geneticamente quasi identici. Effetto del fondatore: si verifica quando un piccolo numero di organismi fonda colonie isolate. Esempio: uno stormo di uccelli che si perde durante la migrazione. I mennoniti di Lancaster County in Pennsylvania hanno una maggiore frequenza di una malattia genetica, perché sono discendenti di un gruppo di 200 mennoniti, tra i quali c'era una coppia con gli alleli della malattia.
• Accoppiamento non casuale: Di per sé non modifica la frequenza degli alleli in una popolazione, ma rende alcuni genotipi più comuni. Consanguineità (inbreeding) e accoppiamento assortativo (con individui simili).
• Selezione naturale: Favorisce la riproduzione differenziale di organismi con variazioni genetiche che li aiutano ad affrontare l'ambiente. Il più forte è in grado di riprodursi e sopravvivere. Eliminazione degli individui che non hanno le caratteristiche necessarie per sopravvivere e riprodursi in un ambiente.