Výzkum šestičlenného týmu se opírá o unikátní populační databázi BALSAC, která díky přesné evidenci umožňuje rekonstrukci struktury obyvatelstva kanadského Quebecu v časovém rozpětí delším než čtyři staletí. Vědci analyzovali rodokmeny všech párů, které byly v quebeckých regionech Charlevoix a Saguenay Lac St-Jean oddáni mezi léty 1686 a 1960. Soubor zahrnoval přes milion jednotlivců.
Výsledky odhalily, že původ větší části dnešní populace oblasti Saguenay Lac Saint-Jean se odvíjí od předků, kteří přišli na začátku kolonizační vlny. Tedy ti, kteří se na tomto kanadském území usídlili jako první, zanechali v geofondu dnešních obyvatel výrazně větší stopu v porovnání s pozdějšími přivandrovalci, které přinesla hlavní migrační vlna. Jinými slovy - pionýři měli více potomků a ti své rodiče v reprodukčním trendu následovali. V přepočtu na plodnost žen tento rozdíl představuje až 20 %, tedy o pětinu dětí více. Damian Labuda to vysvětluje tím, že expanze na nová území vytváří lepší podmínky pro působení přirozené selekce.
Tato studie i u lidí potvrdila jev, který byl již dříve zjištěn u živočichů s mnohem kratším generačním cyklem. "Věděli jsme, že migrace nějakého druhu do nových oblastí podporuje rozšiřování zřídkavých mutací cestou takzvaného "surfování genů“ (sklouznutí variant genů po imigrační vlně do dalších generací populace na nově osídleném území). Nyní jsme ale zjistili, že přirozený výběr toto genové surfování v čele expanze významně zefektivňuje," tvrdí jeden z autorů studie, Laurent Excoffier. Tento evoluční mechanismus v kombinaci s „efektem zakladatele“ a kulturním mezigeneračním přenosem reprodukčního chování pomáhá vysvětlit i zvýšený výskyt některých geneticky podmíněných nemocí v zkoumaných regionech Charlevoix a Saguenay Lac Saint-Jean. Je to vedlejší důsledek surfování genů, jež pomohlo rozšířit i tyto mutace.
I když studie reprezentuje krátké období vývoje populace na geograficky nevelkém území, autoři jsou přesvědčeni, že přispívá k lepšímu pochopení procesu šíření se lidského rodu do nových oblastí, které probíhá již tisíce let.
Je to sice zajímavé, nikoli ale nečekané zjištění. Pro odchod do neznáma a osídlení nových končin se rozhodnou spíše mladší, odvážnější, zdravější a po všech stránkách zdatnější jedinci s povahou dobyvatelů. A statisticky vzato je pravděpodobné, že tyto vlastnosti se budou přenášet i na jejich potomky. Proto není divu, že u prvních kolonizátorů byla lepší evoluční „fitness“ (zdatnost) potvrzena a že jejich geny v populaci dominují po staletí. Samotný název odborného článku v Science Expess tvrdí, že „…být v čele expanzní vlny poskytuje selekční výhodu“. Možná stejně správná by ale byla formulace, že na čele kolonizační vlny kráčejí evolučně zdatnější jedinci.
Poznámka: Jednu z klíčových odborných prací, zabývající se rozšiřováním nových mutací v čele expanzní vlny zveřejnil v lednu 2004 časopis Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS) pod názvem: Mutations arising in the wave front of an expanding population. Článek je volně přístupný.
Diskuze:
Doplněné info
Dagmar Gregorova,2011-11-07 06:48:57
Žel (alespoň mně)nefunguje odkaz na Supporting Materials/Methods, Supporting Text, Tables, Figures...
http://www.sciencemag.org/content/early/2011/11/02/science.1212880/suppl/DC1
Ale je dostupný rozhovor s jedním z autorů (jediným Švýcarem v týmu, jenž byl ale v době výzkumu na stáži v Kanadě, tak jsem to uváděla jen jako kanadský tým:
http://www.sciencemag.org/content/early/2011/11/02/science.1212880/suppl/DC2
V rozhovoru tvrdí, že zkoumali konkrétní rodokmeny, takže nedělali genetický, "jenom" genealogický výzkum, při němž se ukázalo, že ženy v čele migrační vlny měly v průměru o jedno dítě více a jejich dcery také než ženy v centru migrační vlny. Je jedno z jakých důvodů (náboženských, kulturních...) to bylo, z hlediska evoluce je to vyšší zdatnost.
Skôr unikátnu stopu.
Dušan Rajninec,2011-11-06 10:29:54
Ve´d všetko v podstate začalo pár jedincami kdesi v hlbokej Afrike. Koľko nás " ludí" bolo na počiatku- 5-6 , alebo dokonca 10?
Všetko ostané bolo iba mutácia mutácie.
Ondrej K,2011-11-05 14:39:11
Za předpokladu že by v každé generaci docházelo k imigraci a počet přistěhovalců byl v absolutních číslech konstantní bude poměr potomků imigrantů z 1. vlny vs. potomci všech dalších imigrantů (respektive poměr jejich genů v současné populaci, dnešní Kanaďan může být potomkem přistěhovalců z 1.,2.,5.,8.,9. a 12. vlny zároveň!), při fitnes imigrantů i jejich potomků v každé vlně stejném, po odečtení (F1 - P1), v současné generaci 1:1, bez ohledu na to kolikátá je. Pro vychýlení tohoto poměru není nutné aby bylo fitnes první vlny přistěhovalců větší než ostatních, stačí buď relativně nízký počet generací (čím menší F1 – P1, tím nižší počet generací, a opačně), měnící se fitnes v průběhu času napříč populací (víc potomků na jednoho rodiče v 18ém století, méně ve 20tém) a nebo při větším počtu generací rozdílnou intenzitu imigrace v různých generacích (pokud by například po první vlně imigrantů, byť nepočetné, dvě tři generace přistěhovalectví stagnovalo, mohli by další vlny přistěhovalců mít fitnes dokonce vyšší než ta první, poměr potomků první generace a ostatních by, v závislosti na počtu generací mezi první vlnou a současností, mohl být stejně vychýlen ve prospěch potomků imigrantů z první vlny).
Název článku „…být v čele expanzní vlny poskytuje selekční výhodu“ se nemýlí, jen se jedná o prostou matematiku, žádná kouzla ani fitnes v tom nejsou.
Tak to dopadá když se ekolog při nedělní siestě nudí :-).
P.S. Než mi tu někdo začne vytýkat „že se vytahuji a kecám, vždyť v Science to vědí lépe“, tak ať si prosím vezme MS Excel a zkusí si to spočítat sám, je to triviální příklad.
pardon
Ondrej K,2011-11-05 14:43:59
Pardón, koukám že mi tam chybějí čárky mezi vedlejšími větami čili je to trochu méně jasné, no vy se s tím ale vážení čtenářové zcela rádi poperete. Jo, a ta siesta je samozřejmě sobotní, jak se posouval čas, tak jsem dezorientovaný jak ruská dojnice :-) .
Dagmar Gregorova,2011-11-05 16:30:51
Závisí od toho, co a jak zkoumáte. Jestli máte přehled o všech manželských párech a o počtu jejich děti a zjistíte, že ty páry, které se vytvořily v /případně přišly s první vlnou a měly v průměru třeba 3,5 dětí a jejich potomkové také, ale u párů o 100 - 200 let později zjistíte průměr třeba 2,5 dítěte/pár, pak ty první měly lepši evoluční fitness...
Ondrej K,2011-11-05 17:04:03
Podle toho co je v článku (na Oslu) napsáno se jedná o poměr potomků 1. migrační vlny vs. ostatních v současné populaci. Protože se u Kanaďanů docela určitě funguje panmixie je nesmysl předpokládat dědičně založené nadprůměrné fitnes u všech F2 a dalších generacích potomků první vlny imigrantů a podprůměrné u všech potomků ostatních vln (byl by to dost schizofréní předpoklad).
V hlavní vlně mohlo přijít i mnohonásobně více imigrantů, pokuď ale mezi první vlnou přistěhovalců a hlavní vlnou uběhlo dost času potomci první vlny budou v populaci převažovat.
Udělejte si patnáct minut čas a tabulku v Excelu, když pro začátek vložíte předpoklady popsané níže dostanete se k výsledku téměř identickému jako je ten prezentovaný v článku, jen uvidíte že se nejedná o to že v čele kráčí ti zdatnějiší, ale o to že kdo dřív přijde ten dřív (a více) mele. Když si s tou tabulkou trochu budete hrát, uvidíte i to ostatní. Je to výborná zábava na sobotní podvečer :).
nevím nevím
Petr Ka,2011-11-05 09:56:19
Příliš komplikované ("vědecké") vysvětlení.
1) Ti co přijdou dřív, mají (bez dalších "výhod") vždy větší pravděpodobnost se více rozmnožit (o nějakou tu generaci a pokud na novém území dochází od počátku k exponencielnímu nárůstu populace, tak jsou zastoupeni více).
2) Výhoda být "první" neznamané nic o kvalitě (organismu či genů). Např. na rozoranou odplevelenou půdu - kdo se tam dostane dříve, tak se rozroste a zabrání uchycení mladých výhonků čehokoli- i "evolučně lepších" (přizpůsobenějších, odolnějších). Nejde tu o žádné přenášení na potomky ... (podporu "vědeckých" teorií)
Dagmar Gregorova,2011-11-05 12:40:02
Vymyslet pro a proti toho můžete více, třeba:
- ti první měli možnost si vybrat nejlepší půdu,
ale ti další již přišli do jakž-takž vybudované infrastruktury...
Ti první si za svoje peníze neměli co od koho koupit, bohatší pozdější novousedlíci měli možnost si za peníze zajistit to, co první osadníci těžko budovali... bez dostatečné zdravotní péče, zásobování...
Není to tak jednoduché a porovnání s rostlinami hodně pokulhává. Jenom to, že se vám na zmíněné půdě po mnoha letech bude rostlinné společenství měnit dokazuje, že pionýři mohou vymizet zcela. Ale tu jde o souboj druhů, u lidí je to stejný druh.
Jestli u rostlin nutně platí, že první semínka a jejich potomci budou - i kdyby se zachovala stále stejná druhová rozmanitost i po desítky let - patřit mezi ty s nejlepší fitness, tak s tím bych si tak jista nebyla. Když se později uchytí semínko s vhodnější mutací, mělo by, podle zákonitostí - časem vyhrát.
Výzkum vskutku nabízí myšlenku, že ti první kolonizátoři již sami osobě představují jakousi selekci těch "fit". U rostlin je to zpočátku náhoda...
That´s the difference...
Re: Gregorova
Petr Ka,2011-11-07 08:05:41
Neříkám, že je to ideální přirovnání (ale semínkou "s vhodnější mutací" se už vůbec (nebo velmi hůře) neuchytí, když ta půda bude zarostlá - nejde o to, jak to dopadne příště při rozorání, u kolonizátorů se netestovalo opakovaně).
Kolonzátoři nemusí představovat "fit" (třeba to jsou vězňové a pod.).
V modelu (Excel Ondrej K) přece musí být obsaženo, kolik v jaké vlně (za jak dlouho) jich přišlo (na kolik se z 1. vlny rozmnožili ...). Stanovit to pouze ze současných poměrů nemůže vypovídat o ničem. To, že se snížil počet potomků genealogicky také o ničem nevypovídá (ten se dlouhodobě snižuje všude na světě bez ohledu na migraci). Přestože koreluje s proklamovaným rustem neplodnosti, více je počet potomků ovlivněn společností.
Jsou to spíše klamné závěry ohledně "genetického" zdůvodnění.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
