Лекция №8 Генетика популяцій та екологія людини

Мета проведення: Знайомство з генетичною структурою популяцій людей та факторами впливу на людину.

План:

1. Генетична структура популяцій людей. Генофонд. Генетичне розмаїття людських популяцій..

2. Організм людини та фактори середовища: біотичні, абіотичні – самостоятельно: Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология. – К.: Вища школа. Головное изд-во, 1987.- сторінки 451-462.

3. Наслідки кліматичної адаптації людини- самостоятельно - Харрисон Дж., Уайнер Дж., Тэннер Дж и др. Биология человека. – М.: Мир, 1979 – Сторінки: 519-564

3. Біотехнології - самостоятельно.

ЮМОР: В совхозе«Пупино» Московской области выведена новая порода мясо-молочного скота. Эта скотина жрет мясо и запивает его молоком. Из газет ;-)

Література: [3], [5], [15], [18], [21],[22], [23].

Термины для записи в словарь:

Генофонд — понятие из популяционной генетики, описывающее совокупность всех генных вариаций (аллелей) определённой популяции. Популяция располагает всеми своими аллелями для оптимального приспособления к окружающей среде. Можно также говорить о едином генофонде вида, так как между разными популяциями вида происходит обмен генами.

Если во всей популяции существует лишь один аллель определённого гена , то популяция по отношению к вариантам этого гена называется мономорфной. При наличии нескольких разных вариантов гена в популяции она считается полиморфной.

Если у рассматриваемого вида имеется более чем один набор хромосом, то совокупное количество разных аллелей может превышать количество организмов. Однако в большинстве случаев количество аллелей всё же меньше. При сильном инбридинге часто возникают мономорфные популяции лишь с одним аллелем многих генов.

Одним из показателей объёма генофонда является эффективная величина популяции, сокращённо N_e. У популяции людей с диплоидным набором хромосом может иметься максимально в два раза больше аллелей одного гена, чем индивидов, то есть N_e <= 2 * N (величины популяции). Исключены при этом половые хромосомы. Аллели всей популяци в идеальном случае распределены по закону Харди-Вайнберга.

Более крупный генофонд с множеством разных вариантов отдельных генов ведёт к лучшему приспособлению потомства к меняющейся окружающей среде. Разнообразие аллелей позволяет приспособиться к изменениям значительно быстрее, если соответствующие аллели уже имеются в наличии, чем если они должны появиться вследствие мутации. Тем не менее, в неизменяющейся окружающей среде меньшее число аллелей может быть более выгодным, чтобы при половом размножении не возникало слишком много неблагоприятных комбинаций аллелей.

Прародина славян по генетическим данным

Развитие методов генетического анализа позволяет детально изучать структуру хромосомы. Гаплогруппы отражают «медленное» (в эволюционном понимании) накопление мутаций в Y-хромосоме, фиксируя её изменения на промежутке в десятки тысяч лет. Другой параметр, короткие тандемные повторы (Y-STRs), более изменчив и отражает изменения на временной шкале в сотни лет. Генетики применили анализ Y-STR в Y-хромосоме для сравнения различных славянских популяций, делая попытку определить вероятную прародину славян по соотношению генетических параметров этих популяций между собой. ^[9]

Суть метода заключается в следующем: более поздние мигрирующие популяции имеют изменённый набор Y-STR по сравнению с исходной ранней популяцией, живущей на прародине, причём ввиду случайности мутаций отклонения между мигрирующими популяциями более значительны, чем между какой-либо поздней и исходной популяцией, считающейся относительно стабильной. Это происходит из-за хорошо известного эффекта: случайные флуктуации мутаций в генах в среднем не меняют генотип большой популяции (или меняют очень медленно), в то время как флуктуации, идущие с той же скоростью внутри меньшей по численности популяции, могут быстрее зафиксироваться в генотипе и начать стабильно воспроизводиться внутри этой популяции.

Парное сравнение показывает (в порядке убывания) на генетическую близость (параметр P>0,05) к украинцам таких славянских популяций как: словаки, южные белорусы, русские (москвичи), словенцы, русские (новгородцы), северные белорусы, белорусы из центра, поляки.^[9] Последовательность в перечне может быть не точной из-за статистической ошибки — малой выборки (количества человек) из исследуемых популяций. Поляки относительно близки только^[9] к украинцам, а их генетическая отдалённость (P=0,0003) от географических соседей белорусов исключает возможность для последних иметь прародину в Польше. Таким образом, генетический анализ указывает^[9] на Украину как на прародину для западных и восточных славян, а также словенцев, представителей южных славян.

Некоторую близость к украинцам также демонстрируют западные хорваты (P=0,0246), а сербы и болгары не имеют точек соприкосновения с украинцами (P=0,0000).

Полученные в исследовании^[10] результаты в какой-то мере подтверждаются развитием пражско-корчакской археологической культуры V—VI вв. Из верховий Днестра и среднего Днепра (Украина и южная Белоруссия) носители культуры двинулись на запад, огибая западные Карпаты (Словакия). Затем от верховий Одера носители пражской культуры проникли на Дунай и далее на юг. Такой путь объясняет генетическую близость словаков и словенцев (P=0,6930). На западе Балкан отдельные памятники пражской культуры обнаружены только в районе Словении.^[11] От верховий Одера и Вислы пражская культура переходит в суковско-дзедзицкую (VI—VII вв.), которая захватывает территорию Польши.

Что касается южных славян, то их появление на Балканах связано с носителями пеньковской культуры, которых авторы византийской эпохи именовали антами и отличали от других славян (см. Этногенез славян).