Факторы, влияющие на динамику

ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТ ГЕНОТИПОВ В ПОПУЛЯЦИИ

Мутации, миграция, отбор и дрейф генов влияют на динамику частот как конкретных аллелей, так и целостных генотипов. Опреде­ленные типы скрещивания влияют только на частоты генотипов. Сре­ди этих процессов — инбридинг и ассортативное скрещивание.

Конец страницы №118

Начало страницы №119

ИНБРИДИНГ

Закон Харди-Вайнберга действует лишь тогда, когда скрещивание случайно и вероятность скрещивания двух генотипов равна произве­дению их частот. Инбридинг же представляет собой один из вариантов неслучайного скрещивания, когда потомство производится особями, являющимися генетическими родственниками друг другу. Поскольку родственные особи в генетическом отношении более сходны между собой, чем не состоящие в родстве организмы, постольку инбридинг ведет к повышению частоты гомозигот и снижению частоты гетеро-зигот по сравнению с теоретически ожидаемой при случайном скре­щивании (хотя частоты аллелей при этом не меняются). Крайним слу­чаем инбридинга является самооплодотворение или самоопыление — формы размножения, которые широко распространены у некоторых видов растений. Общая закономерность заключается в том, что в по­пуляциях инбридинг повышает частоту фенотипического проявления вредных рецессивных аллелей, поскольку повышает вероятность «встре­чи» двух рецессивных генов, определяющих то или иное отклонение от нормы.

Мерой генетических последствий инбридинга служит коэффици­ент инбридинга, представляющий собой вероятность того, что у ка­кой-либо особи в данном локусе окажутся два аллеля, идентичные по происхождению, т.е. точные копии аллеля, имевшегося в генотипе одного из прародителей этой особи в каком-то из предшествующих поколений. Коэффициент инбридинга обычно обозначается буквой F (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Коэффициент инбридинга(F) в потомствеот родственных скрещиваний

Тип скрещивания	Степень родства	F
Сиблинги	I	1/4
Дядя-племянница, тетя-племянник Двоюродные брат—сестра	II	1/8
Двоюродные дядя-племянница или двоюродные тетя—племянник Троюродные брат—сестра Троюродные дядя—племянница или троюродные тетя—племянник	III	1/32 1/64 1/128
Четвероюродные брат—сестра	IV	1/256

Конец страницы №119

Начало страницы №120

Рис.5.1. Результаты выполнения теста Векслера детьми от кровосмешан-ных браков [по 363].

<>—о — результаты выполнения тестов детьми от кровосмешанных (двоюродных

братьев и сестер) браков; о—о — результаты выполнения тестов детьми из контрольной выборки.

У растений при самоопылении коэффициент самый большой (г— 1/2). У человека супружеские отношения между родителями и детьми или между братьями и сестрами считаются кровосмешени­ем; в большинстве культур (но не во всех) существует запрет на подобные браки. Скажем, в династиях египетских фараонов крово-смешанные браки встречались часто. В Японии браки между двою­родными сестрами и братьями поощряются и в некоторых облас­тях составляют до 10% общего числа браков. В Индии существуют касты, одобряющие браки между дядей и племянницей. А вот в римской католической церкви, напротив, требуется получение специального разрешения на заключение брака между любыми родственниками, которые кровно ближе друг другу, чем родствен­ники третьей степени.

В литературе можно найти множество примеров того, что инбри­динг повышает вероятность проявления рецессивных заболеваний. Кроме того, как показали исследования, инбридинг приводит к сни­жению среднепопуляционных значений по ряду поведенческих и пси­хологических признаков. Например, согласно некоторым исследова­ниям, в результате инбридинга среди потомков близкородственных браков наблюдается некоторое снижение IQ (рис. 5.1).

Конец страницы №120

Начало страницы №121

АССОРТАТИВНОСТЬ

(НЕСЛУЧАЙНЫЙ ПОДБОР СУПРУЖЕСКИХ ПАР)

Вопрос о том, что движет людьми при заключении брачных со­юзов, остается загадкой до сих пор. Этот вопрос привлекает внимание как философов и поэтов, так и специалистов по планированию семьи. В рамках психогенетики также существует раздел, посвященный этой теме. Изучение закономерностей ассортативного подбора супружес­ких пар (неслучайного заключения браков) — важная линия психоге­нетических исследований, поскольку ассортативность может изменять оценки наследуемости признака, влиять на его вариативность в попу­ляции и т.д. Один из основных результатов этих исследований указы­вает на то, что ассортативность практически всегда осуществляется в положительном направлении, т.е. браки в подавляющем большинстве случаев заключаются между людьми, похожими друг на друга; в суп­ружеских парах, как правило, существует сходство по многим фено-типическим признакам.

Подобно инбридингу, ассортативность браков влияет только на частоты генотипов, но не на частоты аллелей. Если мы задумаемся о влиянии отдельно взятого локуса на признак, по которому происхо­дит ассортативный подбор, то окажется, что ассортативность, как и инбридинг, снижает гетерозиготность. Иными словами, в результате ассортативности гомозиготы заключают браки с гомозиготами, а ге-терозиготы в каждом поколении производят одну или несколько го­мозигот. В конечном счете, если ассортативность выражена достаточ­но сильно, она может существенным образом снизить генетическую изменчивость в популяции. Например, различия по росту и весу пред­ставляют собой в основном результат влияния множества генов. Если бы признак роста не был существенным фактором при выборе спут­ников жизни и высокие женщины выходили бы замуж за невысоких мужчин так же часто, как и за высоких, то потомки высоких женщин были бы среднего роста. Однако хорошо известно, что супруги подби­раются по росту неслучайно, дети высоких женщин чаще всего имеют высоких отцов, что, в свою очередь, делает высокими и их. В этом смысле ассортативность увеличивает разброс по признаку в популя­ции, поскольку дети от ассортативных браков имеют фенотипическое значение признака, отстоящее от среднепопуляционного дальше, чем если бы браки заключались случайно.

Ассортативность браков представляет собой одну из самых интерес­ных проблем психогенетики. Ее механизм еще не понят, однако хорошо известен тот факт, что наличие ассортативности изменяет популяцион-ное распределение значений по фенотипу, по которому наблюдается ассортативность. Поэтому, проводя исследование любого признака, по которому наблюдается ассортативность, исследователи стремятся учитывать в статистическом анализе корреляции между супругами (не­сколько подробнее феномен ассортативности рассматривается в гл. VI).

Конец страницы №121

Начало страницы №122

Итак, мы рассмотрели закономерности существования генов в популяциях. Частоты генов в популяциях, находящихся в состоянии покоя, определяются законом Харди-Вайнберга. Однако реальные популяции никогда не бывают в состоянии покоя, и закон Харди-Вайнберга постоянно нарушается. В реальных популяциях в каждый данный момент времени одновременно присутствуют и взаимодей­ствуют все основные факторы популяционной динамики. Необходимо различать популяционные факторы, влияющие на изменения частот аллелей и частот генотипов. На изменение частот аллелей в популя­ции более других процессов влияют мутации, миграции, естествен­ный отбор и генетический дрейф. Частота встречаемости генотипов в популяции подвержена влиянию определенных типов скрещивания, в том числе инбридинга и ассортативного подбора супружеских пар.

Гл а в а VI