Ecologische genetica

Schrijver: Leandro Alegsa Aanmaakdatum: 28 februari 2021

Ecologische genetica is de studie van genetica en evolutie in natuurlijke populaties.

Dit staat in contrast met de klassieke genetica, die vooral werkt met kruisingen tussen laboratoriumstammen, en de DNA-sequentieanalyse, die genen op moleculair niveau bestudeert.

Het onderzoek in de ecologische genetica heeft betrekking op kenmerken die verband houden met fitness, die van invloed zijn op de overleving en voortplanting van een organisme. Voorbeelden hiervan zijn: bloeitijd, droogtetolerantie, polymorfisme, mimicry, verdediging tegen predatoren.

Onderzoek omvat gewoonlijk een combinatie van veld- en laboratoriumstudies. Monsters van natuurlijke populaties kunnen naar het laboratorium worden teruggebracht voor analyse van de genetische variatie. Veranderingen in de populaties op verschillende tijdstippen en plaatsen zullen worden genoteerd en het sterftepatroon in deze populaties zal worden bestudeerd. Onderzoek wordt vaak verricht op insecten en andere organismen met een korte generatietijd.

Geschiedenis

Hoewel er al eerder aan natuurlijke populaties was gewerkt, wordt algemeen erkend dat het vakgebied in het begin van de 20e eeuw door de Engelse bioloog E.B. Ford (1901-1988) is gesticht. Ford kreeg aan de universiteit van Oxford les in genetica van Julian Huxley, en begon in 1924 met onderzoek naar de genetica van natuurlijke populaties. Ford had ook een lange werkrelatie met R.A. Fisher. Tegen de tijd dat Ford zijn formele definitie van genetisch polymorfisme had ontwikkeld, was Fisher gewend geraakt aan hoge natuurlijke selectiewaarden in de natuur. Dit was een van de belangrijkste uitkomsten van het onderzoek naar natuurlijke populaties. Ford's magnum opus was Ecologische genetica, dat vier edities beleefde en grote invloed had.

Andere opmerkelijke ecologische genetici waren Theodosius Dobzhansky, die werkte aan het chromosomenpolymorfisme bij fruitvliegen. Als jonge onderzoeker in Rusland werd Dobzhansky beïnvloed door Sergei Chetverikov, die ook herinnerd moet worden als een grondlegger van de genetica in het veld, hoewel zijn betekenis pas veel later werd erkend. Dobzhansky en collega's voerden gedurende vele jaren studies uit op natuurlijke populaties van Drosophila soorten in het westen van de USA en Mexico.

Velen werden beïnvloed door Ford in het tijdperk na WO II. Hun gezamenlijke werk aan lepidoptera en aan menselijke bloedgroepen heeft het vakgebied gevestigd en licht geworpen op selectie in natuurlijke populaties, waarvan de rol ooit werd betwijfeld.

Voor dit soort werk is financiering op lange termijn nodig, alsmede een basis in zowel ecologie als genetica. Dit zijn beide moeilijke vereisten. Onderzoeksprojecten kunnen langer duren dan de carrière van een onderzoeker; zo is het onderzoek naar mimicry 150 jaar geleden begonnen en het loopt nog steeds storm. De financiering van dit soort onderzoek is nog steeds vrij onregelmatig, maar de waarde van het werken met natuurlijke populaties in het veld kan thans in ieder geval niet meer worden betwijfeld.

Verwante pagina's

Vragen en antwoorden

V: Wat is ecologische genetica?

A: Ecologische genetica is de studie van genetica en evolutie in natuurlijke populaties die zich richt op eigenschappen die verband houden met fitness, die het overleven en de voortplanting van een organisme beïnvloeden.

V: Waarin verschilt ecologische genetica van de klassieke genetica?

A: Ecologische genetica verschilt van klassieke genetica doordat zij werkt met natuurlijke populaties in plaats van laboratoriumstammen en zich richt op eigenschappen die verband houden met fitness in plaats van genen op moleculair niveau te bestuderen.

V: Wat zijn enkele voorbeelden van fitnessgerelateerde kenmerken die in de ecologische genetica worden bestudeerd?

A: Voorbeelden van fitness-gerelateerde kenmerken die in de ecologische genetica worden bestudeerd zijn bloeitijd, droogtetolerantie, polymorfisme, mimicry, verdediging tegen roofdieren.

V: Wat is het verschil tussen laboratoriumstudies en veldstudies bij ecologisch genetisch onderzoek?

A: Bij veldstudies worden monsters van natuurlijke populaties genomen voor analyse van de genetische variatie, worden veranderingen in populaties op verschillende tijden en plaatsen bestudeerd en wordt het sterftepatroon geanalyseerd. Laboratoriumstudies daarentegen richten zich op kruisingen tussen laboratoriumstammen en analyse van gensequenties.

V: Wat voor soort organismen worden doorgaans bestudeerd bij ecologisch genetisch onderzoek?

A: Ecologisch genetisch onderzoek wordt vaak verricht op insecten en andere organismen met een korte generatietijd.

V: Wat is het doel van de studie van eigenschappen die verband houden met fitness in de ecologische genetica?

A: Het doel van de studie van eigenschappen die verband houden met fitness in de ecologische genetica is te begrijpen hoe deze eigenschappen het overleven en de voortplanting van een organisme beïnvloeden, en hoe ze evolueren in natuurlijke populaties.

V: Hoe worden genetische variaties geanalyseerd in ecologisch genetisch onderzoek?

A: Genetische variaties in natuurlijke populaties worden bij ecologisch genetisch onderzoek geanalyseerd door monsters van de populaties mee te nemen naar het laboratorium voor analyse.