Inbreeding depression and drift load in small populations at demographic disequilibrium.

Spigler, R.B., Theodorou, K., Chang, S.-M. 2017. Inbreeding depression and drift load in small populations at demographic disequilibrium. Evolution, 71 (1), pp. 81-94.

Ο ομομικτικός υποβιβασμός (inbreeding depression) είναι σημαντικός παράγοντας στην εξέλιξη του συστήματος αναπαραγωγής ενώ αποφασιστική είναι η σημασία του και στη βιωσιμότητα των πληθυσμών. Θεωρητικές και εμπειρικές εργασίες έχουν επικεντρωθεί στη σχέση ανάμεσα στον ομομικτικό υποβιβασμό και το πληθυσμιακό μέγεθος. Αν και ο ομομικτικός υποβιβασμός αναμένεται να είναι χαμηλός σε μικρούς πληθυσμούς στην ισορροπία - κυρίως λόγω του υψηλότερου ρυθμού ομομιξίας που οδηγεί στην απομάκρυνση ή/και τη σταθεροποίηση επιβλαβών μεταλλάξεων (drift load) – οι προβλέψεις είναι δυσκολότερες για πληθυσμούς σε μεταβατική δημογραφική και γενετική κατάσταση. Σε αυτήν την εργασία, εκτιμούμε πειραματικά πώς ο ομομικτικός υποβιβασμός και το γενετικό φορτίο, μετρούμενο ως ετέρωση, ποικίλει με το παρατηρούμενο (Νc) και το δραστικό (μετρούμενο ως γενετική ποικιλότητα, Ηe) μέγεθος του πληθυσμού σε έξι πληθυσμού του διετούς φυτού Sabatia angularis. Αναπτύσσουμε, επίσης, ένα πρωτότυπο μοντέλο μελέτης του ομομικτικού υποβιβασμού και της ετέρωσης κάτω από διαφορετικά δημογραφικά σενάρια (κατακερματισμός, στενωπός, διαταραχές). Η πειραματική μελέτη φανερώνει υψηλό ομομικτικό υποβιβασμό και ετέρωση στους πληθυσμούς. Ενώ η ετέρωση μειώνεται αναμενόμενα με την γενετική ποικιλότητα (He), ο ομομικτικός υποβιβασμός δεν επηρεάζεται από το Ηe ενώ μειώνεται στους μικρότερους πληθυσμούς, αντίθετα με προηγούμενες προβλέψεις. Τα θεωρητικά μας αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι τα επίπεδα του ομομικτικού υποβιβασμού και της ετέρωσης είναι δυνατόν να διαφέρουν σημαντικά ανάμεσα σε πληθυσμούς μακριά από την ισορροπία έστω κι αν έχουν παρόμοια γενετική ποικιλότητα. Επίσης, τονίζουν ότι η γνώση τόσο της δημογραφικής όσο και της γενετικής δυναμικής είναι απαραίτητη για την πρόβλεψη του γενετικού φορτίου σε συστήματα σε κατάσταση ανισορροπίας.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/evo.13103/full