Otavan Opiston logoOtavan OpistoNettilukioNettiperuskouluMuikku

Populaatiot muuttuvat – mikroevoluutio

Muuntelun geneettinen perusta

Populaation geneettinen rakenne voi muuttua

Darwinin aikana oli vaikea ymmärtää luonnonvalinnan taustalla olevia ilmiöitä, koska perinnöllisyystiede ei ollut vielä kehittynyt. Vasta kun 1900-luvun alkupuolella ymmärrettiin Mendelin havaintojen merkitys perintötekijöiden periytymisestä seuraaville sukupolville, nähtiin yhteys Darwinin luonnonvalinnan teorian ja polveutumisen välillä. 1940-luvun alkupuolella voitiin koota Darwinin esittämä luonnonvalintaan pohjautuva teoria ja Mendelistinen periytymisen uudeksi teoriaksi, jota kutsutaan moderniksi evoluutioteoriaksi. Siinä osoitettiin, että populaatio on evoluution pienin yksikkö. Populaatio on luonnonvalinnan ja siten myös vähittäisen evolutiivisen muutoksen kohteena.

Luonnonvalinta kohdistuu yksilöön, valinta suosii sitä tai kohdistuu siihen epäedullisesti. On tärkeää huomata, että yksilöt ovat luonnonvalinnan kohteena, mutta ne eivät muutu (geneettisesti). Sen sijaan populaatio voi muuttua. Sukupolvien aikana lisääntymiskyvyn erot johtavat siihen, että populaatiossa tapahtuu geneettisiä muutoksia, mikroevoluutiota. Siten evoluutio kohdistuu ensisijaisesti populaatioon.

Miten populaation geneettinen rakenne muotoutuu?

Populaatio tarkoittaa saman lajin yksilöitä, jotka elävät tiettynä aikana tietyllä alueella. Laji tarkoittaa populaation yksilöitä, jotka voivat lisääntyä toistensa kanssa ja tuottaa lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä.

Luonnossa lajilla on maantieteellinen esiintymisalue, jossa yksilöt esiintyvät epätasaisesti jakautuneina, mutta tavallisesti jonkinlaisina ryhminä, populaatioina. Maantieteellisesti tarkasteltuna populaatio voi olla eristyksissä muista populaatioista (isoloitunut) tai populaatioita voi olla vierekkäin. Populaation yksilöt voivat lisääntyä populaation muiden yksilöiden kanssa.

Esimerkki: havumetsien lintu, metso, on levinnyt mm. Pohjoismaihin ja Keski-Eurooppaan. Pohjoissuomalainen metso on kooltaan hieman suurempi kuin esimerkiksi eteläsuomalainen tai keskieurooppalainen metso. Suomessa havumetsiä on lähes kaikkialla ja sen vuoksi suomalaisten metsojen populaatioita on vaikeata erottaa. Itse asiassa on vaikea osoittaa, onko niitä ylipäätänsä ollenkaan.

Sen sijaan keski-eurooppalaiset metsot elävät vuoristoalueiden havumetsissä. Tällaiset elinympäristöt ovat pirstoutuneet ja ovat eristyksissä toisistaan. Keski-Euroopassa onkin selvemmin toisistaan erillään olevia metsopopulaatioita. Lisäksi ne kuuluvat eri populaatioihin kuin suomalaiset metsot.

Populaatiossa on tiettynä aikana geenijoukko, jota kutsutaan geenipooliksi. Se koostuu populaation kaikkien yksilöiden geeneistä (tarkasti määriteltynä geenilokusten alleeleista). Geenipooli muuttuu ajan kuluessa, koska uusia yksilöitä tulee populaatioon ja osa poistuu sieltä.

Populaatiossa on erilaisia yksilöitä. Koivumittarin (Biston betularius) populaatioissa esiintyy vaaleita ja tummia muotoja sekä värimuotoja niiden väliltä.

Mikroevoluutio muuttaa populaatiota

Populaation geenipooli voi muuttua ajan mittaan. Toiset geenien alleelit yleistyvät ja toiset harvinaistuvat. Muutos voi olla vähäinen muutaman sukupolven aikana, mutta lukuisten sukupolvien aikana sen vaikutus voi näkyä populaatiossa. Tätä vähittäistä muutosta populaatiossa kutsutaan mikroevoluutioksi.

Mikroevoluutio tarkoittaa populaation alleeleissa tai genotyypeissä sukupolvesta toiseen tapahtuvaa muutosta.

Mikroevoluution taustalla olevat syyt voivat olla eri tyyppisiä. Ne voidaan jakaa kahteen kokonaisuuteen:

1. Muuntelua ohjaavat tekijät

2. Muuntelua tuottavat tekijät

Nämä populaatiotasolla vaikuttavat mikroevoluution mekanismit ovat hyvin tärkeitä ymmärtää! Sen vuoksi tarkastelemme niitä omassa kokonaisuudessa.

© Otavan Opisto / Juha Siekkinen

© 2015 Otavan Opisto