IZRAUNAVANJE EFEKTIVNE VELIINE POPULACIJE VI Veba Konzervaciona biologija

IZRAČUNAVANJE EFEKTIVNE VELIČINE POPULACIJE VI Vežba Konzervaciona biologija

• Uticaj veličine populacije na genetičke procese. • Starosna struktura populacije utiče na genetičku strukturu naredne generacije. • Monogamija, poligamija, slučajno ukrštanje, samooplodnja i aseksualna reprodukcija

Idealna populacija • Broj reproduktivno aktivnih individua je konstantan u svim generacijama • Nema preklapanja generacija • Nema migracija i protoka gena • Sve individue su reproduktivno aktivne • Sve individue su hermafroditi • Spajanje gameta je slučajno sa verovatnoćom samooplodnje • Mutacije se ignorišu

Idealna populacija • U idealnoj populaciji reproduktivno aktivne jedinke doprinose jednakim brojem gameta koji formiraju zigot. • Preživljavanje zigota je slučajno tako da doprinos jedinki sledećoj generaciji varira po individui. Prosečan broj potomaka po individui je 1 ali može varirati od 0 do 4. Ovo odgovara Poisson-opvoj raspodeli • Karakteristike idealne populacije su jasno definisane zbog velikog broja teorija koje porede realnu populaciju sa idealnom.

Efektivna veličina populacije (Ne) • Veličina jedne idealne populacije koja gubi genetički diverzitet ili povećava koeficijent inbridinga istom stopom kao relana populacija • Ako realna populacija gubi generički diverzitet istom brzinom kao idealna populacija od 100 jedinki tada je Ne realne populacije 100, bez obzira što je ukupna veličina te realne populacije N=1000 jedinki

Računanje efektivne feličine populacije • Realna populacija odstupa u strukturi od idealne populacije zbog nejednakog odnosa polova, variranja veličine porodica i variranja veličine populacije. • Efektivna veličina populacije se može proceniti na osnovu demografskih podataka: odnos polova, varijansa veličine porodice i variranje veličine populacije tokom generacija.

(I)Nejednak odnos polova • Kod mnogih populacija vrsta sisara je zastupljena poligamija gde jedan reproduktivno aktivan mužijak ulazi u reproduktivne odnose sa mnogo ženiki, dok ostali mužijaci nemaju veći uticaj na potomstvo. Ovakav slučaj je karakterističan za vrstu morskog slona, gde jedan mužijak održava populaciju sa velikim brojem ženskih individua. Kod velikog broja vrsta situacija je obrnuta.

Nejednak odnos polova • Jednačina koja pokazuje efekat nejednakog odnosa polova: Ne= 4 Nef. Nem/ (Nef+Nem) • Nef – efektivna veličina reproduktivno aktivnih ženki • Nem – efektivna veličina reproduktivno aktivnih mužijaka

ZADATAK 1 • Ako u populaciji morskih slonova postoji 1 reproduktivno aktivan mužijak i 100 ženki izračunati efektivnu veličinu populacije Ne Mirounga

(II)Variranje veličine porodica • Veličina porodice – ukupan broj realizovanih potomaka tokom života • Prirodne populacije pokazuju veliko variranje u odnosu na idelanu populaciju. U stabbilnoj populaciji gde dolazi do monogamnog slučajnog ukrštanja, srednja veličina porodice (k) je 2. ( u proseku jedan mužijak i jedna ženka potomak koji zamenjuju oba roditelja), dok je varijansa (Vk) 2 • Vk/k u prirodnim populacijama skoro uvek premašuje vrednost 1. • Efekat variranja veličine porodice na Ne u idelnoj populacije se može predstaviti jednačinom: Ne=4 N/(Vk+2) Prema ovoj jednačini veća vrednost varijanse u veličini porodice izaziva manju Ne

ZADATAK 2 • Varijansa veličine porodice populacije Darvinovih zeba iznosi 6. 74. u odnosu na veličinu varijanse u idelnaoj populaciji (Vk=2). Kako će se to odraziti na Ne

Variranje veličine populacije • Velika redukcija u Ne/N odnosu se javlja zbog fluktuacija veličine populacije tokom generacija • Brojnost prirodnih populacija varira zbog mnogo faktora (dostupnost hrane, klima, epidemije, katastrofe, predatorstvo) • Efektivna veličina fluktuirajuće populacije nije aretmetička sredina njenih Ne tokom t generacija Ne= t/ (1/Nei) • Nei je efektivna veličina populacije u i-toj generaciji a Ne je na duge staze

ZADATAK • Populacija morskih slonova je lovom redukovana na 20 -30 jedinki. Od tada se populacija oporavila na preko 150000 jedinki. Ako pretpostavimo da N opada sa 150000 na 20 i opet se oporavlja u 3 generacije, izračunati Ne.