2: Solu ja perinnöllisyys
Populaatiogenetiikka ja evoluutioteoriat

Mehiläissyöjä
Australiassa elävän mehiläissyöjän nokka on kehittynyt
evoluution kuluessa mehiläisten saalistukseen sopivaksi.
(Kuva Robin Weyell)


Populaatiogenetiikka tutkii eliöpopulaatioita ja niiden geneettistä muuttumista. Populaatiogenetiikka on nykyisen synteettisen evoluutioteorian taustalla, joka pitää populaatiota evoluution perusyksikkönä. Evoluutio edellyttää sattumanvaraisia mutaatioita, jotka tuottavat populaatioon uusia alleeleja. Populaatiota voidaan pitää suurena geenivarastona, jonka koostumusta evoluutiovoimat kuten mutaatiot muokkaavat. Suvullinen lisääntyminen toimii tällaisena tekijänä luomalla uusia alleeliyhdistelmiä geneettisen rekombinaation avulla meioosin eli sukusolujen synnyn yhteydessä. Tämä näkyy lopulta populaation perinnöllisenä muunteluna: sen yksilöt poikkeavat toisistaan rakenteeltaan, elintoiminnoiltaan ja käytökseltään.

Luonnonvalinta on yksi evoluutiovoimista, sillä yksilöt, joiden alleelit sopeutuvat parhaiten vallitseviin ympäristöoloihin, saavat enemmän lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä ja ovat siten kelpoisempia (parempi fitness). Tämä johtaa pikkuhiljaa sopeutumista parantavien alleeliyhdistelmien yleistymiseen populaatiossa. Näin populaation sisällä tapahtuu mikroevoluutiota eli alleelien keskinäisten lukusuhteiden muutosta. Mutaatioiden ja luonnonvalinnan lisäksi migraatio ja geenivirta toisista saman lajin populaatioista voi muuttaa populaation alleelikoostumusta.

Tehtävä 1. Mikä on eristyksen eli isolaation merkitys evoluutiossa?

Vastaus

Pienissä populaatioissa tärkein evoluutiovoima on sattuma. Sillä on suuri vaikutus alleelien esiintymistiheyteen. Populaation yksilömäärä voi supistua esimerkiksi luonnonkatastrofin vuoksi, ja kun yksilömäärä lähtee uudelleen kasvuun, jäljelle jääneiden yksilöiden alleelit yleistyvät. Evoluutio synnyttää uusia lajeja myös risteytymien kautta, erityisesti kasveilla. Fossiililöydöt ovat osoittaneet, että evoluution nopeus ei ole vakio, vaan laji saattaa pysyä pitkiäkin aikoja muuttumattomana, kunnes jokin uusi ominaisuus kuten lentotaidon kehitys linnuilla mahdollistaa levittäytymisen uusiin ekolokeroihin. Levittäytymistilaisuuden voi tarjota myös voimakas ympäristömuutos, joka aiheuttaa jonkin eliöryhmän kuolemisen sukupuuttoon ja vapauttaa tilan uusille asukkaille.

Tehtävä 2. Millä tavoin Darwinin luonnonvalintateoria poikkeaa nykyisestä synteettisestä evoluutioteoriasta?

Vastaus

BIOLOGIA
Kurssin etusivu
Solun rakenne
Solun toiminta
Perinnöllisyyden perusteet
Perimän ja ympäristön vaikutus yksilöön
Populaatiogenetiikka ja evoluutioteoriat
Kertaustehtäviä
Sivukartta
OpetushallitusEtälukio KäyttöehdotOhjeet