en flaskhals i befolkningen är liknande på viktiga sätt till grundareffekten. Flaskhalsar i befolkningen uppstår när vissa miljöförändringar leder till en dramatisk minskning av en befolknings storlek. Katastrofala miljöförändringar, som asteroidpåverkan, massiva och långvariga vulkanutbrott (förknippade med kontinentaldrift) eller införandet av en särskilt dödlig patogen, som dödar en stor andel av de organismer som den infekterar, kan alla skapa flaskhalseffekter i befolkningen., Vem överlever flaskhalsen kan vara slumpmässig, bara på grund av lycka eller baserat på genetiska faktorer (till exempel leder till sjukdomsresistens).

det finns övertygande bevis för att sådana drastiska miljöhändelser är ansvariga för flaskhalsar i befolkningen så allvarliga att de ledde till massutrotning. Den mest katastrofala av dessa utrotningshändelser var den permiska utrotningen som inträffade ~251 miljoner år sedan, under vilken det verkar som om ~ 95% av alla marina arter och ~ 75% av landarterna utrotades.,88 om de flesta arter drabbades skulle vi inte bli förvånade om de överlevande populationerna också upplevde allvarliga flaskhalsar. Den efterföljande diversifieringen av de överlevande organismerna, såsom dinosaurien (som inkluderar de utdöda dinosaurierna och moderna fåglarna) och Cynodontia, som inkluderar förfäderna till moderna däggdjur, inklusive oss, kan delvis bero på dessa flaskhalsrelaterade effekter, till exempel genom avlägsnande av konkurrerande arter eller rovdjur., Den krita-tertiära händelsen, som inträffade ~65 miljoner år sedan, bidrog till utrotningen av dinosaurierna och ledde till diversifiering av däggdjur (som först hade dykt upp i fossila rekordet ~160 miljoner år sedan), särskilt placenta däggdjur.

medan överleva en asteroid inverkan (eller andra dramatiska förändringar i klimatet) kan vara slumpmässigt, i andra fall som överlever en flaskhals är inte., Tänk på effekterna av en allvarlig torka eller mycket virulent bakteriell eller virusinfektion; de organismer som överlever kan ha specifika fenotyper (och associerade genotyper) som väsentligt påverkar deras chans att överleva. I ett sådant fall skulle effekten av flaskhalshändelsen leda till icke-slumpmässiga förändringar i fördelningen av genotyper (och alleler) i populationen efter flaskhalsen-dessa selektiva effekter skulle kunna fortsätta att påverka befolkningen på olika sätt. Till exempel kan ett drag som är associerat med patogenresistens också ha negativa fenotypiska effekter., Efter den patogen associerade flaskhalsen skulle mutationer som mildrar resistensegenskapens negativa effekter (och kan ha egna effekter) väljas. Slutresultatet är att egenskaper som inte skulle väljas i frånvaro av patogenen väljs. Dessutom har själva förekomsten av en snabb och extrem minskning av befolkningsstorleken sina egna effekter. Till exempel skulle det förväntas öka effekterna av genetisk drift (se nedan) och kan göra det svårare att hitta en kompis.,

Vi kan identifiera extrema befolkningsminskningshändelser, såsom grundareffekter och flaskhalsar, genom att titta på variationen i genotyper, särskilt i genotypiska förändringar som inte förväntas påverka fenotyper, parningspreferens eller reproduktiv framgång. Dessa så kallade neutrala polymorfismer förväntas ackumuleras i de icke-sense (intrageniska) delarna av genomet i konstant takt över tiden (kan du förklara varför?) Ackumuleringshastigheten av neutrala polymorfismer tjänar som en typ av populationsbaserad biologisk klocka., Dess hastighet kan uppskattas, åtminstone grovt, genom att jämföra genotyperna hos individer av olika populationer vars separationstid kan uppskattas noggrant (förutsatt naturligtvis att det inte har funnits några Migreringar mellan populationerna). Sådana studier tyder på att storleken på den mänskliga befolkningen sjönk till några tusentals individer mellan ~20,000 till 40,000 år sedan. Detta är ett litet antal människor, som sannolikt har spridits över ett stort område.89 denna flaskhals inträffade runt tiden för den stora migrationen av människor från Afrika till Europa och Asien., Att jämföra genotyper, det vill säga neutrala polymorfism, mellan isolerade populationer gör det möjligt för oss att uppskatta att aboriginska australier nådde Australien ~50,000 år sedan, långt innan andra mänskliga migrationer90 och att människor anlände till Amerika i flera vågor som börjar ~15,000 till 16,000 år sedan.91 ankomsten av människor till en ny miljö har kopplats till utrotningen av en grupp däggdjur som kallas megafauna i dessa miljöer.92 närvaron av människor förändrade miljöbelastningen på dessa organismer runt om i världen.,

Bidragsgivare och Medarbetare

  • Michael W. Klymkowsky (University of Colorado Boulder) och Melanie M. Cooper (Michigan State University) med betydande bidrag från / Emina Begovic & vissa redaktionella hjälp av Rebecca Klymkowsky.