Valikuline pühkimine: määratlus ja näited

Valikuline pühkimine ehk geneetiline matkamine on a geneetika ja evolutsioonitermin, mis selgitab soodsa kohanemise alleele ja nendega seotud alleele nende lähedal kromosoomid, muutuvad loodusliku valiku tõttu elanikkonnas sagedamini.

Looduslik valik töötab selleks, et valida kõige soodsam alleelid keskkonna jaoks, et hoida neid omadusi põlvkonniti põlvkonnana edasi andmas. Mida soodsam on alleel keskkonnale, seda tõenäolisemalt seda valdavad isikud alleel peab elama piisavalt kaua, et paljuneda ja anda see soovitav omadus alla nende organismile järglased. Lõpuks arenevad ebasoovitavad tunnused elanikkonnast välja ja ainult tugevad alleelid jäetakse jätkamiseks.

Nende eelistatud tunnuste valik võib olla väga tugev. Pärast eriti tugeva tunnusjoone valimist, mis on kõige soovitavam, toimub valikuline pühkimine. Mitte ainult soodsat kohanemist kodeerivad geenid ei suurene mitte ainult sagedusega ja neid nähakse populatsioonis sagedamini, vaid ka muudeks tunnusteks neid kontrollitakse alleelidega, mis asuvad nende soodsate alleelide läheduses, samuti valitakse, kas need on head või halvad kohandused.

Neid geneetilisi autosõite nimetatakse ka ekstra alleelideks. See nähtus võib olla põhjus, miks mõned näiliselt ebasoovitavad tunnused mööduvad, isegi kui see ei muuda elanikkonda kõige fikseeritumaks. Üks suurem väärarusaam Loodusliku valiku toimimise kohta on idee, et kui valitakse ainult soovitavad tunnused, siis tuleks kõik muud negatiivsed, näiteks geneetilised haigused, populatsioonist välja kasvatada. Kuid näib, et need mitte nii soodsad omadused püsivad. Osa sellest võiks seletada selektiivse pühkimise ja geneetilise autostopi ideega.

Kas teate kedagi, kes on laktoositalumatu? Laktoositalumatuse all kannatavad inimesed ei suuda täielikult piima või piimatooteid, näiteks juustu ja jäätist, täielikult seedida. Laktoos on suhkrutüüp, mida leidub piimas ja mille lagundamiseks ja lagundamiseks on vaja ensüümi laktaasi. Inimestel imikud sünnivad laktaasiga ja võivad laktoosi seedida. Kuid täiskasvanuikka jõudmise ajal kaotab suur protsent inimeste elanikkonnast võime laktaasi toota ja ei saa seetõttu enam hakkama piimatoodete joomise ega söömisega.

Umbes 10 000 aastat tagasi, meie inimeste esivanemad õppis põllumajanduse kunsti ja hakkas hiljem loomi kodustama. Lehmade kodustamine Euroopas võimaldas neil inimestel toitmiseks kasutada lehmapiima. Aja jooksul omasid isikud, kellel oli laktaasi valmistamise alleel, soodsat joont nende suhtes, kes ei suutnud lehmapiima seedida.

Eurooplaste jaoks tehti valikuline pühkimine ning võime piimast ja piimatoodetest toituda oli väga positiivselt valitud. Seetõttu oli enamikul eurooplastel võimalus laktaasi valmistada. Selle valikuga autosid ka teised geenid. Tegelikult on teadlaste hinnangul umbes miljon aluspaari DNA-d autostopitud koos järjestusega, mis kodeeris laktaasi ensüümi.

Veel üks näide valikulisest pühkimisest inimestel on nahavärv. Kui inimeste esivanemad kolisid Aafrikast, kus tume nahk on vajalik kaitse otsese vastu päikese ultraviolettkiired, vähem otsene päikesevalgus tähendas, et tumedad pigmendid polnud enam selleks vajalikud ellujäämine. Nende varajaste inimeste rühmad kolisid põhja Euroopasse ja Aasiasse ning kaotasid järk-järgult tumeda pigmendi naha heledama värvuse kasuks.

See tumeda pigmentatsiooni puudumine oli mitte ainult soositud ja valitud, vaid läheduses olevad alleelid, mis kontrollisid ainevahetuse kiirust. Ainevahetuse kiirust on uuritud erinevate kultuuride jaoks kogu maailmas ja on leitud, et seda tehakse korreleeruvad väga tihedalt kliima tüübiga, kus inimene elab, sarnaselt nahavärviga geenid. Tehakse ettepanek, et naha pigmentatsiooni geen ja ainevahetuse kiiruse geen oleksid varases inimese esivanemas seotud sama selektiivse pühkimisega.