1. Динамический эволюционный процесс, посредством которого биологические организмы развивают характеристики, позволяющие им выживать и размножаться в окружающей среде.
2. Состояние или условие, достигнутое популяцией в ходе этого процесса.
3. Любой признак или фенотипический признак, имеющий функциональную роль в отдельном организме и который развился и поддерживается посредством естественного отбора.
Дарвиновская точка зрения, согласно которой многие или большинство физиологических и поведенческих черт организмов являются адаптациями, которые развились для выполнения определенных функций или по определенным причинам (в отличие от побочных продуктов эволюции других черт, последствий биологических ограничений или результатов случайных изменений).
Одновременное или почти одновременное эволюционное расхождение нескольких членов одной филогенетической линии в различные формы с различными адаптациями, особенно диверсификацией в использовании ресурсов или мест обитания. [1]
агамовиды
Вид, который не размножается половым путем, а скорее путем клонирования. [2] Агамовиды иногда представлены комплексами видов, которые содержат некоторые диплоидные особи и другие апомиктические формы — в частности, виды растений, которые могут размножаться путем агамоспермии . [3]
Одна из нескольких альтернативных версий отдельного гена, каждая из которых представляет собой жизнеспособную последовательность ДНК, занимающую заданную позицию или локус на хромосоме. Например, у людей один аллель гена цвета глаз отвечает за голубые глаза, а другой аллель гена цвета глаз отвечает за карие глаза.
Относительная частота, с которой определенный аллель данного гена (в отличие от других аллелей того же гена) встречается в определенном локусе у членов популяции; точнее, это доля всех хромосом в популяции, несущих определенный аллель, выраженная в виде дроби или процента. Частота аллеля отличается от частоты генотипа, хотя они связаны.
Изоляция двух популяций вида из-за изменения периодов размножения. Эта изоляция выступает в качестве предшественника аллохронного видообразования , типа видообразования, которое возникает, когда две популяции вида становятся изолированными из-за различий в репродуктивных сроках. Примером может служить периодический 13- и 17-летний вид Magicicada . [3]
алло-парапатрическое видообразование
Способ видообразования, при котором расхождение происходит в аллопатрии и завершается при вторичном контакте популяций — по сути, форма подкрепления . [4] [3]
Сравнительное изучение взаимосвязи между размерами тела организма (или определенного органа, например, мозга) и различными другими биологическими характеристиками, такими как форма тела, анатомия, физиология или поведение.
При аллопатрическом видообразовании популяция оказывается разделенной географическим барьером, а репродуктивная изоляция приводит к появлению двух отдельных видов.
Также называется географическим видообразованием , викариантным видообразованием , викариантным видообразованием и дихопатрическим видообразованием .
Способ видообразования, при котором эволюция репродуктивной изоляции вызвана географическим разделением двух или более популяций одного вида. [5]
аллопатрические таксоны
Определенные виды, имеющие аллопатрическое распространение.
аллопатрия
Явление, при котором две или более популяций одного вида существуют в географической изоляции друг от друга.
аллополиплоидный
Полиплоидная клетка или организм, в котором несколько наборов хромосом происходят от более чем одного вида, как во внутривидовом гибриде. [1]
алло-симпатрическое видообразование
Способ видообразования, при котором расхождение происходит в аллопатрии и завершается при вторичном контакте популяций – по сути, форма подкрепления. [6] [3]
Набор морфологических структур в разных организмах, которые имеют схожую форму или функцию, но не присутствовали у последнего общего предка организмов. Кладистический термин для того же явления — гомоплазия .
Также называется наследственным признаком , примитивным признаком или примитивной чертой .
Для данной клады любая черта или особенность (например, определенный фенотип), которая появляется у общего предка клады; та же черта может также появляться у некоторых или всех прямых потомков, включенных в кладу, указывая на то, что она претерпела незначительные или незначительные изменения в ходе эволюционной истории клады и, таким образом, сохранила свое «примитивное» состояние. Некоторые, но не все подгруппы внутри клады могут содержать производные черты, в которых предковый признак значительно изменился за эволюционное время, так что исходное предковое состояние больше не существует. Оба термина относительны: предковый признак для одной клады может быть производным признаком для другой клады. Термин «предковый признак» часто используется взаимозаменяемо с более техническим термином плезиоморфия.
Феномен, при котором симптомы генетического заболевания становятся очевидными (и часто более серьезными) в более раннем возрасте у пораженных людей с каждым поколением, наследующим это заболевание.
Состояние производного признака; т. е. состояние или условие определенной черты или особенности (например, определенного фенотипа), которое отличается от предкового признака и является производным от него в силу его модификации с течением времени у одного или нескольких прямых потомков данной клады. Апоморфии часто рассматриваются как эволюционные «новшества», которые отделяют таксоны, в которых они появляются, от общего предка клады, а также от других клад; общие апоморфии используются для построения и определения клад. Термин относительный; признак, считающийся апоморфией в одной кладе, может не считаться апоморфией в другой кладе. Контрастная плезиоморфия .
Апоморфия — это производный признак, присутствующий у одного или нескольких членов клады, но не у общего предка; плезиоморфия — это предковый признак, присутствующий у общего предка клады и, возможно, у некоторых или всех его потомков.
аптация
Любой признак или фенотипическая черта, которая в настоящее время подвергается естественному отбору, независимо от того, можно ли приписать ее происхождение селективным процессам (адаптация) или процессам, отличным от отбора или отбора для функции, которая отличается от текущей функции (экзаптация). [8]
Феномен, при котором сцепление нейтрального локуса с селективно поддерживаемым полиморфизмом приводит к увеличению гетерозиготности нейтрального локуса. [8]
Также называется положительным ассортативным скрещиванием и гомогамией .
Система спаривания, в которой особи со схожими фенотипами спариваются друг с другом чаще, чем можно было бы ожидать в полностью случайной системе спаривания. Ассортативное спаривание обычно имеет эффект увеличения генетического родства между членами спаривающейся популяции. Противопоставьте дисассортативному спариванию .
Модификация биологической структуры, при которой наследственный признак внезапно появляется вновь после того, как был утрачен в результате эволюционных изменений в предыдущих поколениях. [9] Атавизмы могут возникать различными способами, в том числе путем повторной экспрессии латентных генов для наследственных фенотипов в результате мутации или путем сокращения или продления времени, отведенного для онтогенеза определенного признака в ходе развития.
Клетка или организм, гомозиготные по локусу, в котором два гомологичных аллеля идентичны по происхождению, поскольку оба произошли от одного гена у общего предка. [8] Контрастная аллозигота .
Б
обратная мутация
Мутация, которая отменяет эффект предыдущей мутации, которая инактивировала ген, тем самым восстанавливая функцию дикого типа. [10] См. также обратную мутацию .
Скрещивание гибридного организма с одним из его родителей или индивидуумом, генетически похожим на одного из его родителей, часто преднамеренно как тип селективного разведения, с целью получения потомства с генетической идентичностью, которая ближе к генетической идентичности родителя. Репродуктивное событие и полученное потомство оба называются обратным скрещиванием , часто сокращаемым в генетике символом BC .
Также просто называется моделью Добжанского–Мюллера .
Эволюционная модель генетической несовместимости , которая возникает в результате отрицательных эпистатических взаимодействий между двумя или более генами или аллелями с разной эволюционной историей, которые могут встречаться при гибридизации различных популяций. Сами несовместимые гены или аллели, называемые несовместимостью Добжанского–Мюллера , могут быть результатом случайных или нейтральных мутаций , или они могут быть специфическими адаптациями, вызванными естественным отбором. Препятствуя популяциям успешно скрещиваться, эти несовместимости могут усиливать репродуктивную изоляцию и тем самым увеличивать вероятность видообразования.
Научное изучение пространственного распределения биологических организмов, популяций и видов. Оно включает изучение как вымерших , так и ныне живущих организмов. [11]
Способность популяции последовательно производить один и тот же фенотип независимо от изменчивости ее среды или генетической изменчивости в ее геноме. Эта концепция чаще всего используется в биологии развития для интерпретации наблюдения, что пути развития часто формируются естественным отбором таким образом, что развивающиеся клеточные линии «направляются» или «канализируются» к единой, определенной судьбе, становясь все более устойчивыми к любым незначительным возмущениям, которые могут перенаправить развитие клеток в сторону от их первоначального курса.
Индивид, унаследовавший рецессивный аллель генетического признака или мутации, но у которого этот признак обычно не выражен или не наблюдается в фенотипе. Носители обычно гетерозиготны по рецессивному аллелю и, следовательно, все еще способны передавать аллель своему потомству, где связанный фенотип может снова проявиться, если потомство унаследует другую копию аллеля. Этот термин обычно используется в медицинской генетике в контексте рецессивного аллеля, вызывающего заболевание.
Разновидность перипатрического видообразования, при которой видообразование происходит путем географической изоляции, но репродуктивная изоляция развивается в более крупной популяции, а не в периферически изолированной популяции. [12]
При центробежном видообразовании ареал исходной популяции (зеленый) расширяется, а затем сокращается, оставляя после себя изолированную фрагментарную популяцию. При отсутствии скрещивания центральная популяция (изменившаяся на синюю) со временем становится репродуктивно изолированной.
Феномен, при котором различия между схожими видами, занимающими схожие ниши и имеющими частично перекрывающиеся географические распределения, усиливаются в регионах, где виды встречаются совместно, но минимизируются или теряются там, где распределения видов не перекрываются. Это происходит потому, что конкуренция между схожими видами за один или несколько ограниченных ресурсов приводит к эволюционным изменениям, которые дифференцируют виды в общих географических областях таким образом, что они больше не занимают одну и ту же нишу, тем самым позволяя им сосуществовать и избегать конкурентного исключения.
Наличие двух или более популяций клеток с различными генотипами в теле отдельного организма, известного как химера , который развился из слияния клеток, происходящих из отдельных зигот; каждая популяция клеток сохраняет свой собственный геном, так что организм в целом представляет собой смесь генетически неидентичных тканей. Генетический химеризм может быть унаследован (например, путем слияния нескольких эмбрионов во время беременности) или приобретен после рождения (например, путем аллогенной трансплантации клеток, тканей или органов от генетически неидентичного донора); у растений он может быть результатом пересадки или ошибок в делении клеток. Он похож на мозаицизм, но отличается от него.
Молекула ядерной ДНК, содержащая часть или весь генетический материал организма. Хромосомы можно считать своего рода молекулярной «упаковкой» для переноса ДНК в ядре клеток , и у большинства эукариот они состоят из длинных нитей ДНК, скрученных с упаковочными белками , которые связываются с нитями и уплотняют их, чтобы не допустить их превращения в неуправляемый клубок. Хромосомы легче всего различать и изучать в их полностью конденсированных формах, которые возникают только во время деления клетки . Некоторые простые организмы имеют только одну кольцевую хромосому, в то время как у большинства эукариот есть несколько линейных хромосом.
Филогенетическая группировка организмов, состоящая из одного общего предка и всех его прямых потомков, которая по определению является монофилетической. Общим предком может быть отдельный организм, популяция, вид или любой другой таксон; любой и все члены клады могут быть существующими или вымершими. Клады можно визуализировать с помощью кладограмм, и они являются основой кладистики.
Подход к биологической классификации, при котором организмы группируются в клады, определяемые общим происхождением; предполагаемые связи между организмами обычно основаны на общих производных признаках, которые можно проследить до самого недавнего общего предка и которые не присутствуют у более отдаленных предков или неродственных групп.
Раздел генетики, основанный исключительно на наблюдении за видимыми результатами репродуктивных актов, в отличие от того, что стало возможным благодаря современным методам и методологиям молекулярной биологии . Противопоставляется молекулярной генетике .
Измеримый пространственный градиент в одном биологическом признаке или черте вида или популяции по всему его географическому ареалу. Природа клина может быть генотипической (например, вариация частоты аллелей) или фенотипической (например, вариация размера тела или пигментации) и может демонстрировать плавную, непрерывную градацию или резкие изменения между различными географическими регионами.
Процесс создания, естественным или искусственным путем, отдельных организмов или клеток, которые генетически идентичны друг другу. Клоны являются результатом всех форм бесполого размножения, и клетки, которые подвергаются митозу, производят дочерние клетки, которые являются клонами родительской клетки и друг друга. Клонирование может также относиться к методам биотехнологии, которые искусственно создают копии организмов или клеток, или, в молекулярном клонировании , копии фрагментов ДНК или других молекул.
Взаимная адаптация организмов, принадлежащих к разным популяциям или видам, разных частей одного и того же организма или генов в разных локусах одного и того же генома, особенно подразумевающая, что адаптация в обоих сущностях обусловлена одной и той же эволюционной силой. [13]
Процесс, посредством которого две или более отдельных популяций, видов или других групп организмов, или два или более отдельных признака внутри вида взаимно влияют на эволюцию друг друга посредством естественного отбора. Каждая сторона в коэволюционных отношениях оказывает селективное давление на другую, что приводит к эволюции отдельных признаков в каждой стороне.
Организм или таксон (например, вид), который предположительно является прямым предком двух или более организмов или таксонов, существующих в более поздний момент эволюционного времени. Концепция общего происхождения является основополагающей для изучения эволюции, филогенетики и кладистики; например, все клады, по определению, укоренены в общем предке. См. также most latest common ancestor .
(из двух или более особей) Тесно генетически связанный; имеющий общего предка, который произошел недавно (обычно не более чем через три-четыре поколения). Эффект кровного скрещивания, также известного как инбридинг, заключается в увеличении вероятности того, что потомство будет гомозиготным в любой заданной паре генетических локусов. [14]
Междисциплинарная отрасль популяционной генетики, которая применяет генетические методы и концепции для понимания динамики генов в популяциях с главной целью — избежать вымирания и сохранить и восстановить биоразнообразие.
Независимая эволюция схожих черт или адаптаций в двух или более различных таксонах из разных периодов или эпох во времени, создающая аналогичные структуры, которые имеют схожую форму или функцию, но не присутствовали у последнего общего предка этих таксонов; например, структуры, обеспечивающие полет, развивались независимо по крайней мере в четырех различных линиях: насекомые, птицы, птерозавры и летучие мыши. В кладистике то же самое явление называется гомоплазией. Сравните дивергентную эволюцию .
Тип видообразования, при котором более двух видов образуют виды одновременно из-за их экологических связей (например, взаимодействия хозяина и паразита). [15]
Разведение чистокровных родителей, принадлежащих к двум разным породам, разновидностям или популяциям, часто преднамеренно как тип селективного разведения, с целью получения потомства, которое разделяет черты обеих родительских линий или которое демонстрирует гетерозис. В животноводстве потомство от скрещивания пород одного вида называется помесью , тогда как потомство от скрещивания разных видов называется гибридом.
Понимание биологической эволюции, разработанное английским натуралистом Чарльзом Дарвином и другими, которое гласит, что все биологические организмы возникают и развиваются посредством естественного отбора небольших унаследованных изменений, которые увеличивают способность особи конкурировать, выживать и размножаться. В разговорной речи этот термин иногда используется для более широкого обозначения современной эволюционной теории в целом, хотя в научных кругах обычно делают различия между идеями Дарвина и более поздними дополнениями к эволюционной биологии.
Спонтанная мутация в геноме отдельного организма, которая является новой для линии этого организма и впервые появилась в зародышевой клетке одного из родителей организма или в оплодотворенной яйцеклетке, из которой развивается организм; т. е. мутация, которая не присутствовала в геноме ни одного из родителей. [8]
Также производный характер , продвинутый характер и продвинутая черта .
Для данной клады, любой признак или особенность (например, определенный фенотип), которые присутствуют в одной или нескольких подгруппах клады, но отсутствуют у общего предка клады. Производные признаки демонстрируют значительные отличия от исходного «примитивного» состояния предкового признака, обнаруженного у общего предка, что подразумевает, что признак претерпел обширную адаптацию в ходе эволюционной истории клады, чтобы достичь своего производного состояния. Оба термина относительны: производный признак для одного клада может быть предковым признаком для другого клада. Термин «производный признак» часто используется взаимозаменяемо с более техническим термином апоморфия.
Режим естественного отбора, при котором экстремальный признак или фенотип имеет преимущество перед другими фенотипами, что приводит к сдвигу частот аллелей с течением времени в направлении этого признака или фенотипа. Этот сдвиг может происходить независимо от того, являются ли аллели, управляющие экстремальным фенотипом, доминантными или рецессивными .
Также отрицательное ассортативное спаривание и гетерогамия .
Система спаривания, в которой особи с разными фенотипами спариваются друг с другом чаще, чем можно было бы ожидать в полностью случайной системе спаривания. Дисассортативное спаривание обычно приводит к снижению генетического родства между членами спаривающейся популяции. Контрастное ассортативное спаривание .
Режим естественного отбора, при котором крайние значения признака или фенотипа в популяции размножения имеют преимущество перед промежуточными значениями, что приводит к смещению частот аллелей с течением времени от промежуточных значений. Это приводит к увеличению дисперсии признака и разделению популяции на две отдельные группы, каждая со значениями признака на одном конце кривой распределения признака.
Процесс, посредством которого возникает любое фенотипическое или генотипическое различие между двумя различными популяциями или эволюционными линиями. Дивергенция может происходить посредством любого из множества механизмов, но часто становится особенно заметной после того, как две линии были репродуктивно изолированы в течение многих поколений. [7]
Связь между аллелями гена, при которой один аллель оказывает влияние на фенотип, которое подавляет или «маскирует» вклад другого аллеля в том же локусе; первый аллель и связанный с ним фенотипический признак называются доминантными , а второй аллель и связанный с ним признак называются рецессивными . Часто доминантный аллель кодирует функциональный белок, а его рецессивный аналог — нет. Доминирование не является неотъемлемым свойством какого-либо аллеля или фенотипа, а просто описывает его связь с одним или несколькими другими аллелями или фенотипами; один аллель может быть одновременно доминантным над вторым аллелем, рецессивным по отношению к третьему и кодоминантным по отношению к четвертому. В генетической стенографии доминантные аллели часто обозначаются одной заглавной буквой (например, «A», в отличие от рецессивного «a»).
Любой механизм, посредством которого организмы нейтрализуют большую разницу в дозировке генов, вызванную наличием различного количества половых хромосом у разных полов, тем самым выравнивая экспрессию сцепленных с полом генов, так что представители каждого пола получают одинаковые или близкие количества продуктов таких генов. Примером может служить инактивация Х-хромосомы у самок млекопитающих.
Экологическое состояние вида, уникальное для определенного географического местоположения, например, острова, государства, страны или любой другой четко определенной территории, или для определенного типа среды обитания .
Коллективное действие множества генов, взаимодействующих во время экспрессии генов. Форма действия генов, эпистаз, может быть как аддитивным, так и мультипликативным в своем влиянии на определенные фенотипические признаки.
Вымирание популяции организмов (в той мере, в какой популяция может быть определена по одному или нескольким идентифицируемым признакам) в результате чрезмерного накопления генетических мутаций, в результате чего популяция теряет самоидентичность, поскольку все ее мутировавшие потомки не обладают идентифицируемыми признаками.
Состояние клетки или организма, имеющего аномальное количество полных наборов хромосом, возможно, за исключением половых хромосом. Эуплоидия отличается от анеуплоидии, при которой клетка или организм имеет аномальное количество одной или нескольких определенных индивидуальных хромосом.
Явление, при котором наследственные характеристики биологических популяций изменяются в последовательных поколениях. Эволюция происходит, когда такие процессы, как естественный отбор и генетический дрейф, воздействуют на вариации характеристик, существующие между членами популяции, в результате чего определенные характеристики становятся более или менее распространенными в популяции.
Механизм положительной обратной связи, действующий между конкурирующими наборами совместно эволюционирующих генов, признаков, видов или других таксонов, которые вырабатывают специфические адаптации и контрадаптации из-за присутствия друг друга, что можно рассматривать как аналог « гонки вооружений ».
Дисциплина биологии , изучающая эволюцию биологических организмов и процессы, посредством которых она функционирует, включая естественный отбор, адаптацию, общее происхождение и видообразование. Являясь основным элементом современного синтеза, эволюционная биология объединяет концепции из генетики, систематики, экологии, палеонтологии, биологии развития и множества других областей.
Для данного генотипа, связанного с переменным небинарным фенотипом, доля особей с этим генотипом, которые показывают или выражают фенотип в определенной степени, обычно указывается в процентах. Из-за множества сложных взаимодействий, которые управляют экспрессией генов, один и тот же аллель может производить широкий спектр возможных фенотипов различных качеств или степеней у разных особей; в таких случаях можно сказать, что и фенотип, и генотип демонстрируют переменную экспрессивность . Экспрессивность пытается количественно оценить диапазон возможных уровней фенотипической изменчивости в популяции особей, выражающих интересующий фенотип. Сравните пенетрантность .
В настоящее время живущий или существующий; все еще существующий и не вымерший. Термин обычно используется для обозначения современного состояния существования определенного таксона (например, семейства, рода, вида и т. д.).
Процесс, посредством которого один аллель для конкретного гена с несколькими аллелями увеличивается в частоте в данной популяции таким образом, что он становится постоянно установленным как единственный аллель в этом локусе в генофонде популяции. Длительность фиксации зависит от давления отбора и случайных колебаний в частотах аллелей.
Экспериментальный подход в молекулярной генетике, при котором исследователь начинает с определенного известного фенотипа и пытается определить генетическую основу этого фенотипа с помощью любого из множества лабораторных методов, обычно путем индукции случайных мутаций в геноме организма и последующего скрининга изменений в интересующем фенотипе. Предполагается, что наблюдаемые фенотипические изменения являются результатом мутации(й), присутствующей в проверяемом образце, который затем может быть сопоставлен с определенными геномными локусами и в конечном итоге с одним или несколькими определенными генами-кандидатами. Эта методология контрастирует с обратной генетикой, в которой определенный ген или его генный продукт индивидуально манипулируют для определения функции гена.
Потеря генетической изменчивости, которая происходит, когда новая, физически изолированная популяция устанавливается очень небольшим числом особей, которые мигрировали из более крупной популяции и не являются полностью репрезентативными для генетического разнообразия более крупной популяции. В результате новая популяция часто отчетливо отличается, как генотипически, так и фенотипически, от родительской популяции. Помимо миграции, узкие места популяции могут также приводить к своего рода эффекту основателя; экстремальные эффекты основателя могут приводить к видообразованию.
Гипотеза, описывающая эволюционные преимущества первых прибывших линий в новой экосистеме. [17] Примером может служить ситуация, когда вид становится репродуктивно изолированным на острове, как при перипатрическом видообразовании.
беглые виды
Вид, который лишь временно занимает среду обитания или местообитания (либо потому, что его представители часто мигрируют, либо потому, что его среда обитания часто меняется) и поэтому не сохраняется в течение многих поколений на каком-либо одном месте. [1]
Любой сегмент или набор сегментов молекулы нуклеиновой кислоты , содержащий информацию, необходимую для создания функционального транскрипта РНК контролируемым образом. Гены часто считаются фундаментальными единицами наследственности и обычно кодируются в ДНК . Конкретный ген может иметь несколько различных версий или аллелей, а один ген может влиять на множество различных фенотипов.
Число копий определенного гена, присутствующих в геноме. Дозировка гена напрямую влияет на количество генного продукта, которое клетка способна экспрессировать, хотя были разработаны различные элементы управления, которые жестко регулируют экспрессию гена. Изменения в дозировке гена, вызванные мутациями, включают вариации числа копий.
Набор процессов, посредством которых информация, закодированная в гене, используется в синтезе продукта гена, такого как белок или некодирующая РНК, или иным образом становится доступной для влияния на один или несколько фенотипов. Экспрессия на молекулярном уровне канонически состоит из транскрипции и трансляции , хотя информация, содержащаяся в последовательности ДНК, не обязательно должна транскрибироваться и транслироваться, чтобы оказывать влияние на молекулярные события; более широкие определения охватывают огромное множество других способов, которыми может быть выражена генетическая информация.
Передача генетических изменений из одной популяции в другую любым доступным способом, например, путем полового размножения, горизонтального переноса генов или ретровирусной интеграции.
Поток генов — это передача аллелей из одной популяции в другую посредством скрещивания отдельных организмов, принадлежащих к популяциям.
Любой биохимический материал, полученный в результате экспрессии гена, чаще всего интерпретируемый как функциональный транскрипт мРНК, полученный в результате транскрипции гена, или полностью сконструированный белок, полученный в результате трансляции транскрипта, хотя некодирующие молекулы РНК, такие как транспортные РНК, также могут считаться продуктами гена.
1. В любом данном организме — отдельный репродуктивный цикл или фаза между двумя последовательными репродуктивными событиями, т. е. между размножением отдельного организма и размножением потомства этого размножения; или фактическая или средняя продолжительность времени, необходимая для завершения отдельного репродуктивного цикла, как для конкретной линии, так и для популяции или вида в целом.
2. В данной популяции те особи (часто, но не обязательно, живущие одновременно), которые одинаково удалены от данного общего предка в силу одинакового количества репродуктивных событий, произошедших между ними и предком. [14]
Совместное появление в популяции одного или нескольких аллелей или генотипов с определенным фенотипическим признаком чаще, чем можно было бы ожидать случайно; такая статистическая корреляция может быть использована для вывода о том, что аллели или генотипы ответственны за возникновение данного фенотипа.
Процесс консультирования лиц или семей, которые затронуты или подвержены риску развития генетических нарушений, чтобы помочь им понять и адаптироваться к физиологическим, психологическим и семейным последствиям генетических вкладов в заболевание. Генетическое консультирование объединяет генетическое тестирование, генетическую генеалогию и генетическую эпидемиологию. [18]
Любая болезнь, заболевание или другая проблема со здоровьем, напрямую вызванная одной или несколькими аномалиями в геноме организма, которые являются врожденными (присутствуют при рождении), а не приобретенными позднее в жизни. Причины могут включать мутацию одного или нескольких генов или хромосомную аномалию, такую как анеуплоидия определенной хромосомы. Ответственная мутация может возникнуть спонтанно во время эмбрионального развития или может быть унаследована от одного или обоих родителей, в этом случае генетическое нарушение также классифицируется как наследственное нарушение. Хотя сама аномалия присутствует до рождения, фактическое заболевание, которое она вызывает, может не развиться до гораздо более позднего периода жизни; некоторые генетические нарушения не обязательно гарантируют в конечном итоге заболевание, а просто увеличивают риск его развития у организма.
Мера генетической дивергенции между видами, популяциями внутри вида или особями, используемая, в частности, в филогенетике для выражения либо времени, прошедшего с момента существования общего предка, либо степени дифференциации в последовательностях ДНК, составляющих геномы каждой популяции или особи.
Иногда используется взаимозаменяемо с термином «генетическая изменчивость» .
Общее число генетических признаков или характеристик в генетическом составе популяции, вида или другой группы организмов. Часто используется как мера приспособляемости группы к изменяющимся условиям окружающей среды. Генетическое разнообразие похоже на генетическую изменчивость, хотя и отличается от нее.
Также называется аллельным дрейфом или эффектом Сьюэлла-Райта .
Изменение частоты, с которой существующий аллель встречается в популяции из-за случайных изменений в распределении аллелей от поколения к поколению. Часто интерпретируется как роль, которую случайность играет в определении того, становится ли данный аллель более или менее распространенным с каждым поколением, независимо от влияния естественного отбора. Генетический дрейф может привести к тому, что определенные аллели, даже выгодные, полностью исчезнут из генофонда, тем самым уменьшая генетическую изменчивость, или может привести к тому, что изначально редкие аллели, даже нейтральные или вредные, станут намного более частыми или даже фиксированными.
Изучение роли генетических факторов в определении здоровья и болезней, в частности посредством взаимодействия генетических факторов с факторами окружающей среды, и, как правило, наблюдаемого у генетически родственных людей, часто семей или родословных, а также популяций и субпопуляций.
Тип связанного отбора, при котором положительный отбор аллеля, подвергающегося селективному выметанию, заставляет аллели для различных генов в соседних локусах также менять частоту, позволяя им «путешествовать» к фиксации вместе с положительно выбранным аллелем. Если отбор в первом локусе достаточно сильный, нейтральные или даже слегка вредные аллели в пределах одной группы сцепления могут подвергнуться тому же положительному отбору, поскольку физическое расстояние между соседними локусами достаточно мало, так что событие рекомбинации вряд ли произойдет между ними. Генетический автостоп часто считается противоположностью фонового отбора.
Любое снижение средней приспособленности популяции из-за существования одного или нескольких генотипов с более низкой приспособленностью, чем у наиболее приспособленного генотипа. [1]
А также ДНК-тестирование и генетический скрининг .
Широкий класс процедур, используемых для идентификации особенностей отдельных хромосом, генов или белков индивидуума с целью определения происхождения или родословной, диагностики уязвимости к наследственным заболеваниям или обнаружения мутантных аллелей, связанных с повышенным риском развития генетических нарушений. Генетическое тестирование широко используется в медицине, сельском хозяйстве и биологических исследованиях.
Генетические различия как внутри, так и между популяциями, видами или другими группами организмов. Часто визуализируются как разнообразие различных аллелей в генофондах различных популяций.
Иногда используется взаимозаменяемо с термином «генетическая изменчивость» .
Формирование или наличие особей, различающихся по генотипу, в популяции или другой группе организмов, в отличие от особей с различиями, вызванными окружающей средой, которые вызывают только временные, ненаследуемые изменения фенотипа. За исключением других ограничений, популяция с высокой генетической изменчивостью имеет больший потенциал для успешной адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды, чем популяция с низкой генетической изменчивостью. Генетическая изменчивость похожа на генетическое разнообразие, хотя и отличается от него.
Иногда используется взаимозаменяемо с терминами генетическое разнообразие и генетическая изменчивость .
Генетические различия как внутри, так и между популяциями, видами или другими группами организмов. Часто визуализируются как разнообразие различных аллелей в генофондах различных популяций.
Область биологии , изучающая гены, генетическую изменчивость и наследственность живых организмов.
генный баланс
Механизм определения пола , который зависит от соотношения числа Х-хромосом (X) к числу наборов аутосом (A). Самцы развиваются, когда соотношение X/A составляет 0,5 или меньше, самки — когда оно составляет 1,0 или больше, а интерсекс развивается, когда оно находится между 0,5 и 1,0. [8]
генный отбор
Тип естественного отбора, который происходит на уровне отдельных генов или аллелей, при котором частота аллеля в размножающейся популяции определяется его приспособленностью, усредненной по разнообразию генотипов, в которых он встречается; дифференциальное распространение различных аллелей в популяции как следствие свойств, присущих самим аллелям, а не генотипам, в которых они встречаются. [1]
Полный набор генетического материала, содержащегося в хромосомах организма, органеллы или вируса . Этот термин также используется для обозначения коллективного набора генетических локусов, общих для каждого члена популяции или вида, независимо от различных аллелей, которые могут присутствовать в этих локусах у разных особей.
Любая клетка , которая дает начало гаметам организма, размножающегося половым путем. Зародышевые клетки являются сосудами для генетического материала, который в конечном итоге будет передан потомкам организма, и обычно отличаются от соматических клеток, которые полностью отделены от зародышевой линии.
1. В многоклеточных организмах популяция клеток , которые способны передавать свой генетический материал потомству организма и поэтому (по крайней мере теоретически) отличаются от соматических клеток , которые не могут передавать свой генетический материал, кроме как своим собственным непосредственным митотическим дочерним клеткам. Клетки зародышевой линии называются зародышевыми клетками.
2. Линия половых клеток, охватывающая многие поколения и содержащая генетический материал, переданный индивидууму от его предков.
Правило, сформулированное Дж. Б. С. Холдейном, гласит, что если один пол гибридного потомства, полученного в результате скрещивания двух зарождающихся видов, нежизнеспособен или бесплоден, то этот пол, скорее всего, будет гетерогаметным полом (т. е. полом с двумя разными половыми хромосомами). [19]
Система определения пола , в которой пол отдельного организма определяется числом наборов хромосом, которыми он обладает: потомство, которое развивается из оплодотворенных яиц, является диплоидным и женским, в то время как потомство, которое развивается из неоплодотворенных яиц, является гаплоидным и мужским, с половиной числа хромосом, чем у самок. Гаплодиплоидия свойственна всем членам отряда насекомых Hymenoptera и нескольким другим таксонам насекомых.
Принцип популяционной генетики, который гласит, что частоты аллелей и генотипов популяции будут оставаться постоянными из поколения в поколение при отсутствии других эволюционных влияний. В простейшем случае случайно спаривающейся популяции диплоидных организмов, обладающих одним локусом с двумя аллелями, A и a , с частотами f (A) = p и f (a) = q , соответственно, ожидаемые частоты генотипов составляют f (AA) = p 2 для гомозигот AA , f (aa) = q 2 для гомозигот aa и f (Aa) = 2 pq для гетерозигот. При отсутствии эволюционных сил, таких как естественный отбор, мутация , ассортативное спаривание, поток генов и генетический дрейф, p и q будут оставаться постоянными между поколениями, так что говорят, что популяция находится в равновесии Харди–Вайнберга относительно рассматриваемого локуса.
В диплоидном организме, имеющем только один аллель в данном генетическом локусе (где обычно их было бы два). Гемизиготность может наблюдаться, когда в нормально диплоидной клетке или организме присутствует только одна копия хромосомы, или когда сегмент хромосомы, содержащий одну копию аллеля, удален, или когда ген расположен на половой хромосоме в гетерогаметном поле (в котором половые хромосомы не существуют в соответствующих парах); например, у мужчин с нормальными хромосомами почти все гены, сцепленные с Х-хромосомой, считаются гемизиготными, потому что имеется только одна X-хромосома, а на Y-хромосоме существует несколько одинаковых генов.
Хранение, передача и выражение генетической информации в биологических организмах, [14] как проявляется в передаче фенотипических признаков от родителей к их потомству, либо через половое, либо бесполое размножение. Говорят, что клетки или организмы потомства наследуют генетическую информацию своих родителей.
2. Статистика, используемая в количественной генетике, которая оценивает долю вариации в пределах данного фенотипического признака, обусловленную генетической вариацией между особями в определенной популяции. Наследуемость оценивается путем сравнения индивидуальных фенотипов близкородственных особей в популяции.
Улучшенная или повышенная функция или качество любого биологического признака в гибридном потомстве по отношению к тому же признаку у его генетически различных родителей. Если какой-либо один или несколько признаков родителей заметно улучшены в потомстве в результате смешивания генетических вкладов родителей, потомство называется гетерозисным .
В диплоидном организме, имеющем два разных аллеля в данном генетическом локусе. В генетической стенографии гетерозиготные генотипы представлены парой несовпадающих букв или символов, часто заглавной буквой (указывающей на доминантный аллель) и строчной буквой (указывающей на рецессивный аллель), например, «Aa» или «Bb». Противопоставьте гомозиготный .
гомоаллель
Мутантный аллель, имеющий другую мутацию в том же месте, что и другой аллель. Внутригенная рекомбинация между гомоаллелями не может производить функциональный цистрон. [8]
Набор из двух соответствующих хромосом, одной материнской и одной отцовской, которые соединяются друг с другом внутри ядра во время мейоза. Они имеют одни и те же гены в одних и тех же локусах, но могут иметь разные аллели.
В диплоидном организме, имеющем два идентичных аллеля в данном генетическом локусе. В генетической стенографии гомозиготные генотипы представлены парой совпадающих букв или символов, таких как «AA» или «aa». Противопоставьте гетерозиготный .
Любой процесс, посредством которого генетический материал передается между одноклеточными и/или многоклеточными организмами, за исключением вертикальной передачи от родителя к потомству, например, бактериальная конъюгация .
Потомство, которое получается в результате объединения качеств двух организмов разных родов, видов, пород или разновидностей посредством полового размножения. Гибриды могут возникать естественным или искусственным путем, как при селективном разведении одомашненных животных и растений. Репродуктивные барьеры обычно предотвращают гибридизацию между отдаленно родственными организмами или, по крайней мере, гарантируют, что гибридное потомство будет стерильным, но плодовитые гибриды могут привести к видообразованию.
Географическая область, в которой ареалы двух скрещивающихся видов или популяций перекрываются, что позволяет им скрещиваться и производить гибридное потомство. Образование гибридной зоны является одним из четырех результатов вторичного контакта между расходящимися генетическими линиями.
гибридизация
Процесс, посредством которого гибридный организм получается от двух родительских особей разных родов, видов, пород или разновидностей.
Преувеличение одной или нескольких фенотипических особенностей потомкового организма по сравнению с таковыми у его предков из-за увеличения продолжительности онтогенетического развития в ходе эволюционной истории. [1]
Мутантный аллель, который допускает субнормальную экспрессию нормального фенотипа гена, например, кодируя нестабильный фермент, который деградирует слишком быстро, чтобы полностью выполнять свою функцию, но который, тем не менее, функционален в некоторой ограниченной степени, генерируясь в количествах, достаточных для того, чтобы его реакция протекала медленно или на низком уровне. [8]
(гена или аллеля) Прослеживается через произвольное число поколений без мутаций до общего предка группы организмов-потомков, который несет ген или аллель. [1] Ген или аллель, присутствующий в группе организмов-потомков, считается идентичным по происхождению гену или аллелю у общего предка группы, если обе последовательности идентичны, что указывает на то, что последовательность была передана без изменений от общего предка к его потомкам.
Любая линия конкретного вида, в которой особи почти или полностью генетически идентичны друг другу из-за долгой истории повторяющегося инбридинга, как естественным, так и искусственным путем. Линии обычно считаются инбридинговыми после как минимум 20 поколений инбридинга (например, путем самооплодотворения или спаривания сибсов), после чего почти все локусы в геноме становятся гомозиготными, и поэтому все особи могут эффективно рассматриваться как клоны (несмотря на то, что особи по-прежнему производятся путем полового размножения).
Половое размножение между породами или особями, которые тесно связаны генетически. Инбридинг приводит к гомозиготности, которая может увеличить как вероятность того, что потомство будет подвержено влиянию вредных рецессивных признаков, так и вероятность закрепления полезных признаков в популяции разведения. Репродуктивное событие и полученное потомство могут быть названы инкроссом , а потомство считается инбридингом . Противопоставьте аутбридинг .
Число эквивалентов потомства, которые отдельный организм выращивает, спасает или иным образом поддерживает своим поведением, независимо от того, является ли индивидуум фактически биологическим родителем эквивалентов потомства. Инклюзивная приспособленность — один из двух показателей эволюционного успеха, определенных У. Д. Гамильтоном в 1964 году, второй — личная приспособленность.
Частота возникновения нового генетического нарушения (или, в более широком смысле, любого генетического состояния или признака, вредного или иного) среди членов определенной популяции и в течение определенного периода времени. [14]
Перемещение гена из генофонда одной популяции или вида в генофонд другой популяции путем повторного обратного скрещивания гибридов двух популяций с одной из родительских популяций. Интрогрессия является повсеместным и важным источником генетической изменчивости в природных популяциях, но может также преднамеренно практиковаться при выращивании одомашненных растений и животных.
Два или более гена, которые эквивалентны и избыточны в том смысле, что, несмотря на кодирование различных генных продуктов, каждый из них приводит к одному и тому же фенотипу, если находится в пределах одного генетического фона. Если в одном генотипе присутствуют несколько изомерных генов, они могут быть либо кумулятивными, либо некумулятивными в своем вкладе в фенотип. [14]
Повторная эволюция схожих фенотипических характеристик или признаков у разных организмов в разное время в ходе эволюционной истории клады [1] — явление, которое может привести к кажущемуся воскрешению организма, ранее считавшегося вымершим.
Репродуктивная стратегия, характеризующаяся множественными репродуктивными циклами в течение жизни отдельного организма. Организмы, использующие такую стратегию, называются итеропарными . Итеропарность обычно противопоставляется семельпарности.
Модель перипатрического видообразования, разработанная Кеннетом Й. Каннеширо, где половой вид испытывает бутылочное горлышко популяции — то есть, когда генетическая изменчивость снижается из-за небольшого размера популяции — дискриминация при спаривании среди самок может быть изменена за счет снижения ухаживания или демонстрации самцов. Это позволяет половому отбору порождать новые половые признаки в новой популяции. [20]
В модели перипатрического видообразования Канеширо выборка из более крупной популяции приводит к изолированной популяции с меньшим количеством самцов, содержащих привлекательные черты. Со временем, по мере увеличения популяции, отбор самок происходит против них. Половой отбор приводит к появлению новых черт (зеленый), тем самым репродуктивно изолируя новую популяцию от старой (синий).
Форма генного отбора, при которой аллели различаются по скорости распространения, влияя на выживание или репродуктивный успех особей, которые несут те же аллели по общему происхождению (их родственников). [1]
Эволюционная гипотеза, которая предполагает, что во время полового отбора организмы преимущественно ищут партнеров с минимальным количеством необычных или мутантных признаков, например, с точки зрения функциональности, внешнего вида или поведения. Гипотеза пытается объяснить кластеризацию половых организмов в отдельные виды и другие проблемы, описанные дилеммой Дарвина.
Также называется последним универсальным клеточным предком или просто последним универсальным предком .
Самая последняя популяция организмов, от которой все существующие на Земле организмы имеют общее происхождение ; т. е. самый последний общий предок всех ныне живущих организмов. LUCA не считается самой ранней жизнью на Земле, а скорее единственным организмом своего времени, у которого до сих пор есть живые потомки. Его существование не известно из какой-либо конкретной ископаемой летописи, но выводится из филогенетических сравнений современных организмов, все из которых являются его потомками.
Один из трех основных принципов менделевского наследования, который гласит, что различные аллели одного и того же гена могут быть доминантными или рецессивными по отношению к другим, и что организм, имеющий хотя бы один доминантный аллель, будет единообразно демонстрировать фенотип, связанный с доминантным аллелем.
Один из трех основных принципов менделевского наследования, который гласит, что гены, ответственные за различные фенотипические признаки, разделяются независимо во время мейоза. Сцепленные гены являются заметным исключением из этого правила.
Один из трех основных принципов менделевского наследования, который гласит, что во время мейоза аллели каждого гена разделяются друг от друга таким образом, что каждая образующаяся гамета несет только один аллель каждого гена.
летальный эквивалент значения
Среднее число рецессивных вредных генов, существующих в гетерозиготном состоянии, которое несет член популяции диплоидных организмов, умноженное на среднюю вероятность того, что каждый такой ген вызовет преждевременную летальность в гомозиготном состоянии. Например, говорят, что организм, несущий восемь рецессивных полулетальных аллелей, каждый из которых производит только 50% вероятность преждевременной смерти в гомозиготном состоянии, несет генетическое бремя четырех «летальных эквивалентов». [8]
летальная мутация
Любая мутация , которая приводит к преждевременной смерти организма, ее несущего. Рецессивные летальные мутации фатальны только для гомозигот, тогда как доминантные летальные мутации фатальны даже для гетерозигот. [8]
Линейная эволюционная последовательность, соединяющая предковую клетку, организм или вид с конкретной потомковой клеткой, организмом или видом, включая все промежуточные организмы и охватывающая любое количество поколений; прямое развитие репродуктивных событий (т. е. линия происхождения) между двумя особями, включая вертикально связанных особей, например, родителей и потомков, но обычно исключая горизонтально связанных особей, которые сами не внесли прямой вклад в генетический материал ни одной из включенных особей, например, братьев и сестер.
разделение родословной
Также называется разветвлением родословной .
Когда поток генов между двумя популяциями полностью устранен. [7]
Тенденция последовательностей ДНК, которые физически находятся близко друг к другу на одной хромосоме, наследоваться вместе во время мейоза. Поскольку физическое расстояние между ними относительно невелико, вероятность того, что любые две близлежащие части последовательности ДНК (часто локусы или генетические маркеры) будут разделены на разные хроматиды во время хромосомного кроссинговера, статистически очень мала; такие локусы затем называются более связанными, чем локусы, которые находятся дальше друг от друга. Локусы, которые находятся на совершенно разных хромосомах, называются совершенно несцепленными . Стандартной единицей измерения генетического сцепления является сантиморган (сМ).
Эволюционные изменения, происходящие в относительно больших масштабах, на уровне видов или выше, в отличие от микроэволюции, которая происходит в меньших масштабах. Макроэволюция часто рассматривается как совокупность эффектов микроэволюции.
Любое негенетическое влияние матери на фенотип ее потомства, обусловленное такими факторами, как цитоплазматическая наследственность, передача врожденных заболеваний и общие условия питания. [1]
(о потомстве) Похожий на женскую особь, генотипически или фенотипически, более близко, чем на мужскую особь; полученный от матери. Контрастный патроклинный .
Раздел медицины и медицинской науки, занимающийся изучением, диагностикой и лечением наследственных заболеваний, а в более широком смысле — применением знаний о генетике человека в медицинской помощи.
Специализированный тип деления клеток , который происходит исключительно у эукариот , размножающихся половым путем , во время которого за репликацией ДНК следуют два последовательных раунда деления, в результате чего в конечном итоге образуются четыре генетически уникальные гаплоидные дочерние клетки, каждая из которых имеет половинное число хромосом по сравнению с исходной диплоидной родительской клеткой. Мейоз происходит только в клетках половых органов и служит для образования гаплоидных гамет, таких как сперма , яйцеклетки или споры , которые позже сливаются во время оплодотворения . Два мейотических деления, известные как мейоз I и мейоз II , могут также включать различные события генетической рекомбинации между гомологичными хромосомами.
Теория биологического наследования, основанная на наборе принципов, первоначально предложенных Грегором Менделем в 1865 и 1866 годах. Мендель вывел три обобщенных закона о генетической основе наследования, которые вместе с несколькими теориями, разработанными более поздними учеными, считаются основой классической генетики. Противопоставьте неменделевское наследование .
А также геномика окружающей среды , экогеномика и геномика сообществ .
Изучение генетического материала, полученного непосредственно из образцов окружающей среды, в отличие от организмов, выращенных в лабораторных условиях .
Эволюционные изменения, происходящие в относительно небольших масштабах, как правило, в пределах конкретного вида или популяции, в отличие от макроэволюции, которая происходит в более крупных масштабах. Из-за удобства наблюдения и моделирования небольших изменений в частотах аллелей в пределах отдельных популяций, принципы популяционной генетики часто концептуализируются в микроэволюционных масштабах.
Процесс, посредством которого организм эволюционирует, чтобы походить на другой объект, часто на организм другого вида. Мимикрия также может происходить между особями одного вида. Тип адаптивной сигнализации, мимикрия развивается, когда приемник сигнала, известный как дубликат , воспринимает сходство между имитатором и объектом или организмом, который он имитирует, известным как модель , и в результате изменяет свое поведение таким образом, что обеспечивает селективное преимущество имитатору; модель также может извлекать выгоду из общего сходства, в этом случае имеет место мутуализм, или мимикрия может быть во вред модели, делая ее паразитической или конкурентной. Развитое сходство может быть визуальным, акустическим, химическим, тактильным или электрическим, или любой комбинацией сенсорных модальностей. Существует много разновидностей мимикрии, таких как бейтсовская, мюллеровская и вавиловская.
Тип точечной мутации, в результате которой кодон кодирует другую аминокислоту, нежели в немутировавшей последовательности. Сравните бессмысленную мутацию .
В эукариотических клетках — часть клеточного цикла , в течение которой происходит деление ядра и реплицированные хромосомы разделяются на два отдельных ядра. Митозу обычно предшествует S-стадия интерфазы, когда реплицируется ДНК клетки, и он либо происходит одновременно с цитокинезом , либо следует за ним , когда цитоплазма и клеточная мембрана делятся на две новые дочерние клетки.
Схема классификации процессов видообразования, основанная на уровне потока генов между двумя популяциями. [22] Традиционные термины для трех режимов — аллопатрический, парапатрический и симпатрический — основаны на пространственном распределении популяции вида. [23] [22]
Раздел генетики, который использует методы и приемы [[Глоссарий генетики (M–Z)молекулярной биологии#{{{1}}}| {{{1}}} ]] для изучения структуры и функции генов и генных продуктов на молекулярном уровне. Противопоставляется классической генетике .
Эволюционное изменение определенных адаптивных структур, признаков или других компонентов фенотипа в разное время или с разной скоростью, чем другие, как в пределах одного вида, так и между разными видами. [24]
мозаичная гибридная зона
Зона, в которой две видообразующие линии встречаются вместе в неоднородном распределении — либо случайно, либо из-за случайной колонизации, либо из-за низкой гибридной приспособленности . [22]
мозаичная симпатрия
Случай симпатрии, при котором две популяции, перекрывающиеся по географическому распределению, демонстрируют специализацию среды обитания. [22]
Наличие двух или более популяций клеток с разными генотипами в отдельном организме, который развился из одной оплодотворенной яйцеклетки . Мозаичный организм может быть результатом многих видов генетических явлений, включая нерасхождение хромосом, эндоредупликацию или мутации в отдельных линиях стволовых клеток на раннем этапе развития эмбриона. Мозаицизм похож на химеризм, но отличается от него.
Организм, продукт гена или фенотипический признак, возникающий в результате мутации такого типа, который не наблюдается в естественных условиях у особей дикого типа.
Любое постоянное изменение в последовательности нуклеотидов цепи ДНК или РНК, или в последовательности аминокислот пептида. Мутации играют роль как в нормальных, так и в аномальных биологических процессах; их естественное возникновение является неотъемлемой частью процесса эволюции. Они могут быть результатом ошибок репликации , химического повреждения, воздействия высокоэнергетического излучения или манипуляций со стороны мобильных генетических элементов . Механизмы репарации развились во многих организмах, чтобы исправить их. Понимая влияние мутации на фенотип, можно установить функцию гена или последовательности, в которой она происходит.
расстояние мутации
Наименьшее количество мутаций, необходимое для получения одного конкретного гена, последовательности или фенотипа из другого; [8] минимальное количество вставок, делеций или замен азотистых оснований, необходимое для изменения одной последовательности в другую.
Фактическое происхождение конкретной мутации во времени и пространстве; момент ее первоначального внедрения в геном, в отличие от ее фенотипического проявления, которое может произойти только через несколько поколений.
Частота новых мутаций в определенном локусе или в определенном гене, последовательности , геноме или организме за определенный период времени, например, в течение одного поколения. Скорость мутаций может быть рассчитана для определенного класса мутаций или для всех типов в совокупности; они сильно различаются в зависимости от организма и окружающей среды организма.
Любой мутантный ген или последовательность, которые увеличивают частоту спонтанных мутаций одного или нескольких других генов или последовательностей. Мутаторы часто являются переносимыми элементами или могут быть мутантными генами домашнего хозяйства, такими как те, которые кодируют геликазы или белки, участвующие в корректуре . [8]
1. Любая мутация последовательности нуклеиновой кислоты , которая не приносит пользы и не вреда способности организма выживать и размножаться.
2. Любая мутация, при которой естественный отбор не влияет на распространение мутации в популяции.
гипотеза взаимосвязи
Гипотеза о том, что на каждый фенотипический признак, вероятно, влияет более чем один ген, и наоборот, что большинство генов влияют более чем на один фенотип. [24]
1. Экологическая роль конкретного вида или другого таксона в более крупном сообществе , обычно концептуализируемом как многомерное пространство, координатами которого являются различные параметры, представляющие условия, необходимые для существования вида в каждом аспекте его нынешней формы, которыми вид ограничен из-за присутствия конкурирующих видов. [24]
2. Конкретная среда или условия среды, которым соответствует вид; разнообразие видов деятельности, поведения и экологических функций, выполняемых организмом или популяцией в ответ на свой экологический контекст, например, распределение ресурсов и конкурентов, и способы, которыми он, в свою очередь, изменяет этот же контекст. Термин иногда используется в широком смысле как эквивалент термина microhabitat , в смысле физического пространства, занимаемого видом. [24] См. также фундаментальную нишу и реализованную нишу .
Неспособность гомологичных хромосом или сестринских хроматид правильно разделяться во время деления клетки . Нерасхождение приводит к тому, что дочерние клетки становятся анеуплоидными , содержащими аномальное количество одной или нескольких определенных хромосом. Это может быть вызвано любым из множества факторов.
Также несинонимичная замена или замещающая мутация .
Тип мутации, при котором замена одного нуклеотидного основания на другое приводит после транскрипции и трансляции к аминокислотной последовательности, которая отличается от той, которая была произведена исходным немутировавшим геном. Поскольку несинонимичные мутации всегда приводят к биологическому изменению организма, они часто подвергаются сильному давлению отбора. Противопоставьте синонимичную мутацию .
Любая модель наследования, в которой признаки не разделяются в соответствии с законами Менделя, которые описывают легко наблюдаемое наследование дискретно изменчивых фенотипических признаков, находящихся под влиянием отдельных генов, расположенных на ядерных хромосомах. Хотя они правильно объясняют многие основные наблюдения наследования, законы Менделя полезны только в самых простых и общих случаях; существуют многочисленные генетические процессы и явления, как нормальные, так и ненормальные, которые их нарушают, такие как неполное доминирование, кодоминирование, генетическое сцепление, эпистатические взаимодействия и полигенные признаки, неслучайное разделение хромосом, внеядерное наследование, генная конверсия и многие эпигенетические явления.
Любой аллель, ставший нефункциональным в результате генетической мутации. Мутация может привести к полной неспособности производить генный продукт или к генному продукту, который не функционирует должным образом; в любом случае аллель можно считать нефункциональным.
Состояние клетки или организма, в котором отсутствуют все копии определенной хромосомы, которые являются нормальными для ее уровня плоидности; например, в диплоидном организме отсутствуют оба члена нормальной пары. Нуллисомия часто приводит к летальному исходу на ранних стадиях развития.
Возникновение и биологическое развитие организма в течение его собственной жизни, в отличие от филогении, которая относится к эволюционной истории предков организма. В организмах, размножающихся половым путем, онтогенез — это изучение развития организма с момента оплодотворения до репродуктивно зрелой формы организма; этот термин может также использоваться для обозначения изучения всей продолжительности жизни организма.
Любая кодирующая или некодирующая последовательность ДНК, которая получена из тандемного мультигенного семейства или кластера , но физически изолирована от других генов в семействе, поскольку она рассеяна в отдаленном локусе в геноме. Орфоны обычно являются нефункциональными псевдогенами с сильно варьирующимися числами копий . [25]
Один из набора генов (или, в более общем смысле, любые последовательности ДНК, показывающие гомологию ), которые присутствуют в разных геномах, но произошли от одной и той же предковой последовательности, т. е. они напрямую связаны друг с другом посредством вертикального происхождения от одного гена или последовательности в самом последнем общем предке этих геномов. Такие гены или последовательности называются ортологичными . Ортологи могут быть выведены как связанные друг с другом на основе сходства их последовательностей; хотя они могли эволюционировать независимо в отдельных геномах путем мутации и естественного отбора, их продукты могут по-прежнему сохранять схожие структуры, функции или уровни экспрессии у разных видов и популяций. Выявление ортологов оказалось важным для вывода филогенетических связей между организмами. Контрастный паралог .
Половое размножение между разными породами или особями, которое имеет потенциал для увеличения генетического разнообразия путем введения неродственного генетического материала в размножающуюся популяцию. Репродуктивное событие и полученное потомство могут быть названы ауткроссом , а потомство называется аутбридингом . Противопоставьте инбридинг .
Независимая эволюция схожих или идентичных производных черт или признаков в родственных линиях, которая, как обычно считается, основана на схожих модификациях общих путей развития. [1] Контрастная конвергентная эволюция .
Один из набора генов (или, в более общем смысле, любые последовательности ДНК, демонстрирующие гомологию ), которые напрямую связаны друг с другом посредством одного или нескольких событий генетической дупликации; такие гены или последовательности называются паралогичными . Паралоги возникают в результате дупликации одной последовательности в пределах одного генома и последующего расхождения дуплицированных последовательностей в результате мутации и естественного отбора (либо в пределах исходного генома, либо, в ходе видообразования, в разных геномах). Контрастный ортолог .
Парапатрическое видообразование может происходить, когда члены популяции, подверженные селективному градиенту фенотипических или генотипических частот (клина), испытывают различные селективные условия на каждом конце градиента (дивергентный отбор). Репродуктивная изоляция происходит при формировании гибридной зоны. В большинстве случаев гибридная зона устраняется из-за селективного недостатка, что фактически завершает процесс видообразования.
Принцип учета эмпирических наблюдений любой гипотезой требует наименьшего количества или самых простых предположений, для которых есть ограниченные или отсутствующие доказательства. В биологической систематике максимальная экономия является критерием оптимальности, который требует минимума эволюционных изменений для вывода филогенетических отношений; т. е. филогенетическое дерево, которое минимизирует общее количество изменений признаков-состояний, должно быть предпочтительным. [1]
Тип бесполого размножения, при котором рост и развитие эмбрионов происходит без оплодотворения . У животных, которые размножаются партеногенезом, неоплодотворенная гамета самки способна развиться во взрослую особь без какого-либо участия самца, в результате чего потомство обладает только материнским генетическим материалом (точная пропорция которого зависит от партеногенетического механизма, который имеет множество разновидностей). Некоторые виды размножаются исключительно партеногенезом, в то время как другие могут переключаться между половым размножением и партеногенезом при определенных условиях окружающей среды.
Одна из определяющих идей менделевского наследования, которая утверждает, что фенотипические признаки наследуются или могут наследоваться посредством передачи «дискретных частиц» из поколения в поколение. Эти частицы могут не иметь обнаруживаемых эффектов в каждом поколении, но тем не менее сохраняют свою способность выражаться в последующих поколениях.
патроклинный
(потомка) Похожий на родителя-мужчину, генотипически или фенотипически, более близко, чем на родителя-женщину; [8] полученный от отца. Контрастный матроклинный .
Доля особей с данным генотипом, которые выражают ассоциированный фенотип, обычно указывается в процентах. Из-за множества сложных взаимодействий, которые управляют экспрессией генов, один и тот же аллель может производить наблюдаемый фенотип у одной особи, но не у другой. Если менее 100% особей в популяции, несущих интересующий генотип, также выражают ассоциированный фенотип, можно сказать, что и генотип, и фенотип демонстрируют неполную пенетрантность . Пенетрантность количественно определяет вероятность того, что аллель приведет к экспрессии ассоциированного с ним фенотипа в любой форме, т. е. в любой степени, которая делает индивидуального носителя отличным от особей без аллеля. Сравните экспрессивность .
перицентрический
(гена или области хромосомы) Расположен вблизи центромеры хромосомы.
Разновидность аллопатрического видообразования, при которой новый вид формируется из небольшой периферийной изолированной популяции. [26] Иногда его называют центростремительным видообразованием в отличие от центробежного видообразования .
При перипатрическом видообразовании небольшая популяция оказывается изолированной на периферии центральной популяции, развивая репродуктивную изоляцию (синий цвет) из-за снижения потока генов.
Полный набор фенотипов, которые выражаются или могут выражаться геномом, клеткой, тканью, организмом или видом; сумма всех его явных химических, морфологических и поведенческих характеристик или признаков.
феноменальная задержка
Задержка фенотипического проявления генетической мутации из-за времени, необходимого для проявления изменений в затронутых биохимических путях. [14]
Совокупность наблюдаемых морфологических, физиологических и поведенческих признаков организма , являющихся результатом проявления генотипа организма, а также влияния факторов окружающей среды и взаимодействия между ними.
Модель эволюции, которая предполагает, что большинство видовообразования происходит медленно, равномерно и постепенно, и что редко бывает четкая линия разграничения между предковыми видами и потомками, если только не происходит внезапного раскола, который репродуктивно изолирует членов одной и той же популяции. Теория часто противопоставляется прерывистому равновесию.
Метод, используемый для вывода вероятности наличия определенных признаков у организмов, фенотипы которых неполные или неизвестны, на основе их положения на филогенетическом дереве относительно предков, потомков или современных организмов с более полно изученными фенотипами. Основное применение этого метода — палеонтология, где вымершие организмы, известные только по ископаемым остаткам, сравниваются с их ближайшими известными родственниками, чтобы сделать вывод о наличии или отсутствии определенных признаков, для которых ископаемые остатки предоставляют ограниченные доказательства или вообще не предоставляют их, таких как мягкие ткани, покровные структуры, а также физиологические и поведенческие признаки, хотя метод чрезвычайно чувствителен к помехам от конвергентной эволюции.
Графическое представление филогении, состоящее из разветвленной древовидной диаграммы, показывающей эволюционные связи между биологическими видами или другими таксонами, выведенные из сходств и различий в их морфологических или генетических характеристиках, а также то, как все они произошли от общего предка.
Филогенетическое дерево, изображающее эволюционные отношения между тремя доменами жизни ( Бактерии , Археи и Эукариоты ) и основными кладами внутри них. Корень дерева символизирует, что вся существующая жизнь на Земле произошла от одного общего предка.
Изучение эволюционной истории и взаимоотношений между отдельными особями или группами организмов, такими как виды или популяции, с помощью методов, которые оценивают сходства и различия между наблюдаемыми наследственными признаками, включая морфологические особенности и последовательности ДНК . Графическое представление данных, полученных в результате таких анализов, известно как филогения или филогенетическое дерево.
Феномен, при котором один ген влияет на два или более, казалось бы, не связанных между собой фенотипических признака посредством любого из нескольких различных, но потенциально перекрывающихся механизмов.
Состояние предкового признака; т. е. состояние или условие определенной черты или особенности (например, определенного фенотипа), присутствующего у общего предка данной клады. Плезиоморфии могут быть общими или не общими для некоторых или всех потомков внутри клады. Термин относительный; черта, считающаяся плезиоморфией в одной кладе, может не считаться плезиоморфией в другой кладе. Контрастная апоморфия .
Любой фенотипический признак, который находится под прямым контролем более чем одного гена. Полигенные признаки часто являются количественными признаками.
Регулярное и одновременное появление в одной и той же популяции двух или более аллелей (или генотипов) в одном и том же локусе с частотами, которые не могут быть объяснены только повторяющимися мутациями (обычно не менее 1%), что подразумевает, что множественные аллели стабильно наследуются членами популяции. [14]
Группировка организмов, не имеющих непосредственного общего предка; такие группы называются полифилетическими . Этот термин часто применяется к группам организмов, которые имеют общие характеристики, которые кажутся схожими, но на самом деле не являются близкородственными, часто в результате конвергентной эволюции. Избегание полифилетических группировок часто является стимулом для серьезных пересмотров схем биологической классификации. Сравните монофилию и парафилию .
(клетки или организма) Имеющий более двух гомологичных копий каждой хромосомы. Полиплоидия может возникать как нормальное состояние хромосом в определенных клетках или даже целых организмах, или может быть результатом аномального деления клеток или мутации, вызывающей дупликацию всего набора хромосом. Сравните гаплоидный и диплоидный ; см. также плоидия .
Группа организмов одного вида, которая занимает более или менее четко определенный географический регион и которая демонстрирует репродуктивную непрерывность из поколения в поколение. Обычно предполагается, что экологические и репродуктивные взаимодействия происходят чаще среди членов группы, чем между ними и членами других популяций того же вида. [1]
Резкое, часто внезапное сокращение размера биологической популяции, часто из-за крупного экологического события, такого как наводнение, пожар, извержение вулкана, засуха, голод или болезнь. Поскольку после этого остается только небольшая популяция с более узким диапазоном генетического разнообразия, чтобы передать гены будущим поколениям, такие события, как правило, уменьшают генетическую изменчивость в генофонде популяции и часто приводят к появлению новых и отдельных популяций через эффекты основателя. Разнообразие снова увеличивается только тогда, когда происходит поток генов из другой популяции, или очень медленно с течением времени по мере накопления случайных мутаций.
Любое влияние на экспрессию или функциональность гена или последовательности, которое является следствием его расположения или положения в хромосоме или другой молекуле ДНК. Точное расположение последовательности относительно других последовательностей и структур имеет тенденцию сильно влиять на ее активность и другие свойства, поскольку разные локусы на одной и той же молекуле могут иметь существенно разный генетический фон и физическую/химическую среду, которые также могут меняться со временем. Например, транскрипция гена , расположенного очень близко к нуклеосоме , центромере или теломере, часто подавляется или полностью предотвращается, поскольку белки, составляющие эти структуры, блокируют доступ к ДНК факторами транскрипции , в то время как тот же ген транскрибируется с гораздо большей скоростью, когда находится в эухроматине . Близость к промоторам , энхансерам и другим регуляторным элементам , а также к областям частой транспозиции мобильными элементами , также может напрямую влиять на экспрессию; расположение вблизи конца хромосомного плеча или общих точек кроссинговера может влиять на время репликации и вероятность рекомбинации. Эффекты положения являются основным направлением исследований в области эпигенетического наследования.
Обладание необходимыми свойствами, позволяющими перейти в новую нишу или среду обитания. Структура считается преадаптированной , если она может принять новую функцию до того, как сама изменится в результате отбора. [1]
Преждевременное или ускоренное половое созревание организма, который все еще находится на морфологически ювенильной стадии. [24]
потомство
Генетический потомок или группа потомков; потомок одного репродуктивного события, полового или бесполого. [24]
прогрессивный отбор
См. выбор направления .
протосексуальный
Относящийся к организмам, которые достигают генетической рекомбинации путем конъюгации , трансдукции или лизогенизации . [24] Сравните эусексуальный и парасексуальный .
протовиды
Предковый вид. [24]
прототип
Также неотип .
В таксономии — полный образец, заменяющий фрагментарный голотип. [24]
Любой из двух или более различных генов или последовательностей, которые имеют одинаковый или схожий вклад в фенотип и, таким образом, кажутся подлинными аллелями, но на самом деле не являются структурно аллельными (т.е. они не занимают гомологичные локусы на гомологичных хромосомах). [24]
Нефункциональная последовательность ДНК, напоминающая функциональный ген. Псевдогены — это, как правило, избыточные копии функциональных генов, которые были продублированы естественными процессами, за исключением того, что у них отсутствуют регуляторные последовательности, необходимые для правильной транскрипции или трансляции , или они содержат другие дефекты, такие как мутации со сдвигом рамки считывания , преждевременные стоп-кодоны или отсутствующие интроны .
псевдополиплоидия
1. Состояние, при котором число хромосом в наборе хромосом удваивается (или утраивается и т. д.), но без соответствующего увеличения фактического количества генетического материала (т. е. уровня плоидности). Это происходит, когда хромосомы нормального набора хромосом (например, диплоидного) фрагментируются на более мелкие части, увеличивая общее число отдельных хромосом, но не создавая дополнительных гомологичных копий этих хромосом (таким образом, что клетка остается диплоидной). [24]
2. Любое численное соотношение между наборами хромосом в группах родственных организмов, которое предполагает, что некоторые из этих организмов являются полиплоидами других, хотя на самом деле это не так. [24]
Табличная диаграмма, используемая для прогнозирования возможных генотипов, которые могут быть унаследованы потомством конкретного скрещивания или эксперимента по разведению путем суммирования всех различных комбинаций материнских аллелей с отцовскими аллелями. Полученная таблица затем может быть использована для определения вероятностей того, что потомство будет иметь определенный генотип. Полезность квадратов Паннета ограничена дискретными фенотипами, унаследованными в соответствии с простыми менделевскими закономерностями.
Конкретная нуклеотидная последовательность, предположительно являющаяся функциональным геном на основе идентификации ее открытой рамки считывания . Ген считается «предполагаемым» в том смысле, что для его продуктов еще не описана функция.
Раздел популяционной генетики, изучающий фенотипы, которые непрерывно изменяются (например, рост или масса), в отличие от тех, которые попадают в дискретно идентифицируемые категории (например, цвет глаз или наличие или отсутствие определенного признака). Количественная генетика использует статистические методы и концепции для связывания непрерывно распределенных фенотипических значений с определенными генотипами и продуктами генов.
Хромосомная модель видообразования, которая происходит быстро, когда перекрестноопыляющийся вид растений отпочковывается от более крупной популяции на периферии, испытывая скрещивание и сильный генетический дрейф, что приводит к появлению нового вида. [27] [28] [29] Эта модель похожа на модель перипатрического видообразования Эрнста Майра. [30]
Естественный отбор комбинаций признаков в организмах или видах, которые, по-видимому, предполагают компромисс между количеством и качеством потомства, в результате чего организм или вид может эволюционировать, чтобы использовать одну из двух различных репродуктивных стратегий: r-стратеги, как правило, производят много потомков низкого качества, давая большое количество потомства в течение своей жизни, но вкладывая мало или вообще не вкладывая энергии в его воспитание или защиту, тогда как K-стратеги, как правило, производят мало потомков высокого качества, давая небольшое количество потомства, но с соответствующим увеличением родительских инвестиций. Какая стратегия развивается, зависит от того, какая из них приводит к большему репродуктивному успеху, который сам по себе часто зависит от стабильности окружающей среды организма. В нестабильной среде, где вероятность того, что какое-либо отдельное потомство доживет до зрелости, низка, инвестиции в родительскую заботу могут быть неразумными, и родитель может с большей вероятностью передать свой генетический материал, если он направит свою метаболическую энергию просто на производство как можно большего количества потомков, а не на воспитание. Наоборот, в более стабильных условиях, где выживание до зрелости является относительно обычным явлением, родитель может добиться большего успеха, если он посвятит больше времени и энергии родительской заботе, повышая вероятность успешного воспроизводства каждого отдельного потомства. Различные стратегии часто сопровождаются характерными анатомическими или физиологическими чертами, например, r -отобранные виды часто имеют небольшой размер тела, быстрое развитие и короткую продолжительность жизни.
Связь между аллелями гена, при которой один аллель оказывает влияние на фенотип, которое подавляется или «маскируется» вкладом другого аллеля в том же локусе; первый аллель и связанный с ним фенотипический признак называются рецессивными , а второй аллель и связанный с ним признак называются доминантными . Часто рецессивные аллели кодируют неэффективные или дисфункциональные белки. Как и доминирование, рецессивность не является неотъемлемым свойством какого-либо аллеля или фенотипа, а просто описывает его связь с одним или несколькими другими аллелями или фенотипами. В генетической стенографии рецессивные аллели часто обозначаются строчной буквой (например, «a», в отличие от доминантного «A»).
Эксперимент по скрещиванию, призванный проверить, влияет ли родительский пол на наследование определенного признака. В скрещиваниях, где родители различаются по генотипу или фенотипу или по обоим признакам, и, следовательно, только один из родителей (родитель мужского или женского пола) выражает интересующий признак, реципрокное скрещивание является обратным, в котором родитель другого пола выражает интересующий признак вместо этого. Например, если в первом скрещивании самец, выражающий признак, скрещивается с самкой, не выражающей его, то в реципрокном скрещивании самка, выражающая признак, скрещивается с самцом, не выражающим его. Наблюдая за потомством, полученным в результате каждого скрещивания, генетики могут сделать выводы о том, какая половая хромосома, если таковая имеется, влияет на проявление признака.
реципрокный гибрид
Гибридное потомство, полученное в результате взаимного скрещивания родителей, различающихся по генотипу или фенотипу, или по обоим параметрам. [8]
Тип хромосомной транслокации, при котором происходит взаимный обмен сегментами хромосом между двумя или более негомологичными хромосомами. Когда обмен материалом равномерно сбалансирован, взаимные транслокации обычно безвредны.
Географическое местоположение (или, более узко, ниша), в котором один или несколько видов сохранились, в то время как в других местах они вымирают. [1]
Процесс видообразования, при котором естественный отбор увеличивает репродуктивную изоляцию между двумя популяциями вида в результате отбора, действующего против производства гибридных особей с низкой приспособленностью. [3] См. также Доказательства видообразования путем подкрепления .
Вид или популяция, являющиеся последними выжившими представителями вымершей группы, таксона, линии или клады, или которые остались в местности после вымирания на протяжении большей части некогда более обширного географического распространения. [1]
Графическое представление взаимосвязи между числом особей на данной стадии одного поколения и числом особей на той же стадии в предыдущем поколении. [24]
Смещение репродуктивного признака иногда происходит, когда две аллопатрические популяции вступают во вторичный контакт. После симпатрии изменения в признаках, связанных со спариванием, можно увидеть только в зоне контакта. Это распространенная закономерность, обнаруженная при видообразовании путем подкрепления.
Доля общих метаболических ресурсов особи, которая направляется на воспроизводство. [24]
репродуктивные изолирующие барьеры
Совокупность эволюционных механизмов, поведенческих моделей и физиологических процессов, ответственных за репродуктивную изоляцию двух или более популяций.
Состояние, при котором скрещивание между двумя или более популяциями организмов предотвращается внутренними факторами, так что члены одной популяции не могут спариваться с членами другой популяции и производить плодовитое потомство. Эволюция репродуктивной изоляции между членами разных популяций обычно считается первым шагом в процессе видообразования, поскольку она эффективно предотвращает поток генов между популяциями и тем самым позволяет каждой из них развиваться независимо; следовательно, существование репродуктивных барьеров часто используется в качестве критерия, по которому определяются виды в различных концепциях видов. Изоляция может происходить, когда популяции физически разделены изменениями окружающей среды или миграцией, так что члены другой популяции просто недоступны, или она может происходить, когда анатомические или генетические различия делают копуляцию между членами разных популяций невозможной или, по крайней мере, гарантируют, что любое потомство, которое случайно разовьется, будет стерильным, даже если популяции физически не разделены друг от друга. Изоляционные механизмы обычно классифицируются как презиготические (изолирующие барьеры, возникающие до образования зиготы) и постзиготические (изолирующие барьеры, возникающие после образования зиготы).
Успешное производство потомства особью, часто количественно определяемое как количество потомков, произведенных особью за одно репродуктивное событие или в течение всей жизни особи, или как количество потомков особи, которые сами доживают до репродуктивной зрелости или которые выживают в определенный момент времени. [24]
эффект репродуктивности
Снижение скорости воспроизводства новых особей на одного члена колонии по мере увеличения размера колонии. [24]
спасать
Восстановление дефектной клетки, ткани или организма до здорового или нормального состояния [8] или возврат или восстановление мутантного гена к его нормальной функциональности, особенно в контексте экспериментальной генетики, где эксперимент (например, лекарственный препарат, скрещивание или перенос гена), приводящий к такому восстановлению, считается спасением нормального фенотипа.
Экспериментальный подход в молекулярной генетике , при котором исследователь начинает с известного гена и пытается определить его функцию или его влияние на фенотип любым из множества лабораторных методов, обычно путем преднамеренной мутации последовательности нуклеиновой кислоты гена или путем подавления или подавления его экспрессии, а затем скрининга мутировавших организмов на очевидные изменения фенотипа. Когда интересующий ген является единственным в геноме, чья экспрессия была изменена, предполагается, что любые наблюдаемые фенотипические изменения были вызваны им. Это противоположно прямой генетике, в которой известный фенотип связан с одним или несколькими неизвестными генами.
Любая мутация в гене или последовательности ДНК, которая восстанавливает или спасает исходную функцию или фенотип, которые были изменены или разрушены предыдущей мутацией в той же последовательности. [8] Противопоставить прямую мутацию ; см. также супрессорную мутацию .
Ген или аллель, в котором происходит обратная мутация, или организм, несущий такой ген или аллель. [8]
В кольцевом виде особи способны успешно размножаться и обмениваться генами с представителями своего вида в соседних популяциях, занимающих подходящую среду обитания вокруг географического барьера. Особи на концах клина не способны размножаться, когда они вступают в контакт.
Связанные популяции одного и того же вида, каждая из которых может скрещиваться с близко расположенными, близкородственными популяциями, но для которых существуют по крайней мере две «конечные» популяции в ряду, которые слишком отдаленно связаны, чтобы скрещиваться.
Тип хромосомной транслокации, при котором двухцепочечные разрывы в центромерах или около них двух акроцентрических хромосом вызывают взаимный обмен сегментами, что приводит к образованию одной большой метацентрической хромосомы (состоящей из длинных плеч ) и одной чрезвычайно маленькой хромосомы (состоящей из коротких плеч), последняя из которых впоследствии часто теряется из клетки с небольшим эффектом, поскольку содержит очень мало генов. Полученный кариотип показывает на одну хромосому меньше ожидаемого общего числа, поскольку две ранее различные хромосомы по существу слились вместе. Носители робертсоновских транслокаций, как правило, не связаны с какими-либо фенотипическими аномалиями, но имеют повышенный риск генерации мейотически несбалансированных гамет.
Сохранение определенного фенотипического признака или характеристики в биологической системе, несмотря на возмущения или условия неопределенности. Надежность достигается за счет сочетания многих генетических и молекулярных механизмов, которые эффективно сохраняют целостность конкретной адаптации и могут развиваться путем прямого или косвенного отбора.
Внезапное и крупное мутационное изменение от одного поколения к другому, достаточное для того, чтобы вызвать быстрое или немедленное видообразование. Различные формы скачков, такие как полиплоидия у растений, исторически часто интерпретировались как доказательства определенных теорий мутационизма, в отличие от дарвиновского градуализма.
Процесс, посредством которого две аллопатрически распределенные популяции вида географически воссоединяются. Контакт между расходящимися популяциями может возобновить потенциал для потока генов между ними, в зависимости от того, насколько репродуктивно изолированными стали популяции.
Четыре результата вторичного контакта : 1. Внешний барьер разделяет популяцию вида на две, но они вступают в контакт до того, как репродуктивная изоляция станет достаточной для видообразования. Две популяции снова сливаются в один вид. 2. Видообразование путем подкрепления. 3. Две разделенные популяции остаются генетически различными, в то время как гибридные рои формируются в зоне контакта. 4. Рекомбинация генома приводит к видообразованию двух популяций с дополнительным гибридным видом . Все три вида разделены внутренними репродуктивными барьерами. [31]
выбор
Неслучайное дифференциальное выживание или воспроизводство классов фенотипически различных сущностей. [1] Отбор может происходить естественным образом или может быть вызван искусственно. Отбор часто изучается в различных режимах (как при половом отборе и отборе по родству) или с точки зрения отдельных единиц (как при генном отборе и групповом отборе).
Процесс, при котором сильный положительный отбор новой и полезной мутации в популяции приводит к тому, что мутация закрепляется настолько быстро, что близлежащие связанные последовательности ДНК также закрепляются посредством генетического автостопа, тем самым уменьшая или устраняя генетическую изменчивость близлежащих локусов в популяции.
Репродуктивная стратегия, характеризующаяся одним репродуктивным эпизодом в течение жизни отдельного организма, особенно когда запрограммированная смерть организма сразу после репродуктивного события составляет часть общей стратегии, которая включает в себя использование всех доступных ресурсов для максимизации вероятности репродуктивного успеха за счет будущей жизни организма. Организмы, использующие такую стратегию, называются семепарирующими . Семепаритет обычно противопоставляется итеропаритету.
полугеографическое видообразование
полупроницаемая граница видов
Идея о том, что поток генов может происходить между двумя видами, но некоторые аллели в определенных локусах могут обмениваться, а другие — нет. [22] Ее часто используют для описания гибридных зон, а также называют пористыми . [22]
Одна из нескольких групп популяций, которые частично, но не полностью репродуктивно изолированы друг от друга биологическими изолирующими механизмами, [1] и которые поэтому не могут быть легко определены как принадлежащие к одному и тому же виду или к отдельным видам. Таксон вида сам по себе не является четко определенным понятием.
Основная единица биологической классификации , традиционно интерпретируемая в соответствии с биологической концепцией вида как члены в совокупности группы популяций организмов, которые скрещиваются или потенциально скрещиваются друг с другом в естественных условиях; [1] основной таксономический ранг, к которому приписываются отдельные особи и который часто, но не всегда, соответствует определению биологического вида; и фундаментальная единица, используемая для интерпретации и измерения биоразнообразия в экологических контекстах. Понятие вида, как известно, сложно и часто проблематично для точного определения; в научной литературе было определено много различных концептуализаций того, что подразумевается или должно подразумеваться под этим термином.
Именованная географическая раса или набор популяций одного и того же вида, которые имеют одну или несколько отличительных черт и занимают территорию, географически отделенную от других подвидов. [1] Не все виды формально делятся на подвиды, и таксон вида сам по себе не является четко определенным понятием.
Биогеографический подход к распределению видов, который использует их филогенетическую историю — закономерности, возникшие в результате аллопатрических событий видообразования в прошлом. [34]
Явление, при котором наблюдается снижение гетерозиготности в определенном генетическом локусе в популяции в целом, когда две или более субпопуляции имеют разные частоты аллелей в этом локусе, даже если сами субпопуляции находятся в равновесии Харди-Вайнберга.
Фенотип типичной формы организма или вида, встречающийся в природе; продукт стандартного или «нормального» аллеля в данном локусе, в отличие от того, который производится нестандартным мутантным аллелем.
Степень, в которой множественные копии гена, хромосомы или генома имеют одинаковую генетическую последовательность; например, в диплоидном организме с двумя полными копиями его генома (одной материнской и одной отцовской) степень сходства аллелей, присутствующих в каждой копии. Индивидуумы, несущие два разных аллеля для конкретного гена, называются гетерозиготными по этому гену; Индивидуумы, несущие два одинаковых аллеля, называются гомозиготными по этому гену. Зиготность также может рассматриваться коллективно для группы генов или для всего набора генов и генетических локусов, составляющих геном.
Тип эукариотической клетки, образующейся в результате прямого оплодотворения двух гамет . У многоклеточных организмов зигота является самой ранней стадией развития.
^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa Futuyma, Douglas J. (1986). Эволюционная биология (2-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc. стр. 550–556 . ISBN0878931880. Получено 15 января 2021 г. .
^ Oxford Reference (2008), агамовиды , Oxford University Press
^ Гай Л. Буш (1994), «Симпатрическое видообразование у животных: новое вино в старых мехах», Trends in Ecology & Evolution , 9 (8): 285– 288, Bibcode : 1994TEcoE...9..285B, doi : 10.1016/0169-5347(94)90031-0, PMID 21236856
^ Howard, Daniel J. (2003). "Speciation: Allopatric". Энциклопедия наук о жизни . doi :10.1038/npg.els.0001748. ISBN978-0470016176. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
^ Гай Л. Буш (1994), «Симпатрическое видообразование у животных: новое вино в старых мехах», Trends in Ecology & Evolution , 9 (8): 285– 288, Bibcode : 1994TEcoE...9..285B, doi : 10.1016/0169-5347(94)90031-0, PMID 21236856
^ abcdef Во, Феликс; Тревик, Стивен А.; Морган-Ричардс, Мэри (2016). «Линии, разделения и расхождения ставят под сомнение необходимость терминов анагенез и кладогенез». Биологический журнал Линнеевского общества . 117 (2): 165–76 . doi : 10.1111/bij.12665 .
^ abcdefghijklmnopqr Кинг, Роберт К.; Стэнсфилд, Уильям Д.; Маллиган, Памела К. (2006). Словарь генетики (7-е изд.). Оксфорд: Oxford University Press. ISBN978-0-19-530762-7.
^ Брайан К. Холл (1984), «Механизмы развития, лежащие в основе атавизмов», Biological Reviews , 59 (1): 89–124 , doi :10.1111/j.1469-185x.1984.tb00402.x, PMID 6367843, S2CID 29258934
^ Левин, Бенджамин (2003). Гены VIII . Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. ISBN0-13-143981-2.
^ Page, Roderick DM. (2006). "Cospeciation". Энциклопедия наук о жизни . doi :10.1038/npg.els.0004124. ISBN978-0470016176. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
^ Говард Д. Рандл и Патрик Носил (2005), «Экологическое видообразование», Ecology Letters , 8 (3): 336–352 , Bibcode : 2005EcolL...8..336R, doi : 10.1111/j.1461-0248.2004.00715.x
^ Waters JM, Fraser CI, Hewitt GM (2013). «Основатель берет все: процессы, зависящие от плотности, структурируют биоразнообразие». Trends in Ecology & Evolution . 28 (2): 78– 85. Bibcode : 2013TEcoE..28...78W. doi : 10.1016/j.tree.2012.08.024 . PMID 23000431.
^ Resta R, Biesecker BB, Bennett RL, Blum S, Hahn SE, Strecker MN, Williams JL (апрель 2006 г.). «Новое определение генетического консультирования: отчет целевой группы Национального общества генетических консультантов». Журнал генетического консультирования . 15 (2): 77– 83. doi : 10.1007/s10897-005-9014-3 . PMID 16761103.
^ Турелли, М.; Орр, HA (май 1995 г.). «Теория доминирования правила Холдейна». Генетика . 140 (1): 389– 402. doi :10.1093/ genetics /140.1.389. PMC 1206564. PMID 7635302.
^ Андерс Оден и Энн-Бритт Флорин (2002), «Половой отбор и перипатрическое видообразование: пересмотр модели Канеширо», Журнал эволюционной биологии , 15 (2): 301–306 , doi : 10.1046/j.1420-9101.2002.00378.x , S2CID 82095639
^ BM Fitzpatrick; AA Fordyce; S. Gavrilets (2008), «Что такое симпатрическое видообразование, если оно вообще есть?», Журнал эволюционной биологии , 21 (6): 1452–1459 , doi : 10.1111/j.1420-9101.2008.01611.x , PMID 18823452, S2CID 8721116
^ abcdef Ричард Г. Харрисон (2012), «Язык видообразования», Эволюция , 66 (12): 3643– 3657, doi :10.1111/j.1558-5646.2012.01785.x, PMID 23206125, S2CID 31893065
^ BB Fitzpatrick, JA Fordyce, & S. Gavrilets (2009), "Модель, процесс и географические режимы видообразования", Журнал эволюционной биологии , 22 (11): 2342– 2347, doi : 10.1111/j.1420-9101.2009.01833.x , PMID 19732257, S2CID 941124{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ abcdefghijklmnop Линкольн, Роджер Дж. (1982). Словарь экологии, эволюции и систематики . Нью-Йорк: Cambridge University Press. ISBN9780521239578.
^ Майкл Турелли, Николас Х. Бартон и Джерри А. Койн (2001), «Теория и видообразование», Тенденции в экологии и эволюции , 16 (7): 330–343 , doi :10.1016/s0169-5347(01)02177-2, PMID 11403865{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Верн Грант (1971), Видообразование растений , Нью-Йорк: Columbia University Press, стр. 432, ISBN978-0231083263
^ Дуглас Дж. Футуйма (1989), «Тенденции видообразования и роль видов в макроэволюции», The American Naturalist , 134 (2): 318– 321, Bibcode : 1989ANat..134..318F, doi : 10.1086/284983, S2CID 84541831
^ Лорен Х. Ризеберг (2001), «Хромосомные перестройки и видообразование», Тенденции в экологии и эволюции , 16 (7): 351– 358, doi :10.1016/s0169-5347(01)02187-5, PMID 11403867
^ LD Gottlieb (2003), «Переосмысление классических примеров недавнего видообразования у растений», New Phytologist , 161 : 71–82 , doi : 10.1046/j.1469-8137.2003.00922.x
^ Хвала, Джон А.; Вуд, Трой Э. (2012). Видообразование: Введение . doi :10.1002/9780470015902.a0001709.pub3. ISBN978-0470016176. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
^ Уильям П. Ханаге (2013), «Повторный взгляд на нечеткие виды», BMC Biology , 11 (41): 41, doi : 10.1186/1741-7007-11-41 , PMC 3626887 , PMID 23587266
^ Лучано Николас Нака, Кэтрин Л. Бехтольдт, Л. Магалли Пинто Энрикес и Робб Т. Брумфилд (2012), «Роль физических барьеров в расположении зон сутура птиц на Гвианском щите, Северная Амазония», The American Naturalist , 179 (4): E115 – E132 , Bibcode : 2012ANat..179E.115N, doi : 10.1086/664627, PMID 22437185, S2CID 22939903{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )