אפקט המייסד

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

אפקט המייסד או תוצא המייסדים (באנגלית: Founder Effect) הוא תופעה מתחום הביולוגיה, של אובדן ההבדלים הגנטיים באוכלוסייה. הוא נגרם כתוצאה מסחף גנטי, בעת ייסוד והגירה של אוכלוסייה. במצב זה, יש שינוי בתפוצת אללי האוכלוסייה, מכיוון שקבוצת המייסדים החדשה (אוכלוסיית הבת) נושאת בתוכה רק חלק מן השונות הגנטית של האוכלוסייה הגדולה יותר (אוכלוסיית האם) ממנה הגיעה.

תופעה זו הוגדרה בשנת 1942 על ידי הביולוג האבולוציוני ארנסט מאייר כ"ייסוד אוכלוסייה חדשה על ידי מייסדים בודדים (במקרה זה, יכול להיות גם על ידי נקבה מופרית אחת), כאשר מייסדים אלו נושאים רק חלק קטן מהשונות הגנטית של האוכלוסייה ממנה הגיעו".[1]

עקב אובדן השינוי הגנטי באוכלוסייה, האוכלוסייה החדשה יכולה להיות שונה באופן חד משמעי (גם מבחינה גנוטיפית וגם מבחינה פנוטיפית) מאוכלוסיית האם ממנה היא נגזרת. אפקט המייסד באוכלוסייה הוא דבר משמעותי שיכול להשפיע על גיוון המינים והתפתחותם בהמשך.

הסיבות לפרוץ התופעה[עריכת קוד מקור | עריכה]

אוכלוסייה יכולה להיווצר על ידי מייסדים בודדים משתי סיבות עיקריות:

  • ראשית, אוכלוסייה בעלת אפקט המייסד יכולה להיווצר עקב התיישבות של מספר יחידים באזור מחיה שאינו מתאים בעבורם. דוגמה מחקרית לסיבה זו, מופיעה באי טריסטן דה קונה בדרום האוקיינוס האטלנטי. באי זה ישנם 250 תושבים, ובמחקר התגלה כי רובם צאצאי משפחה סקוטית אשר היגרה אל האי בשנת 1817.[1]
  • שנית, אוכלוסייה חדשה בעלת אפקט המייסד יכולה להיווצר גם עקב שינוי בגודל האוכלוסייה. ניתן לדמות זאת ל"צוואר בקבוק" (מקרה קיצוני של סחף גנטי) - כאשר מאורע הכחדה פתאומי כמעט מכחיד אוכלוסייה שלמה, אך אוכלוסייה קטנה מתוכה שורדת. האוכלוסייה ששרדה יכולה להיות בעלת שכיחות אללים שונה מהאוכלוסייה המקורית, והיא נתונה להשפעות של תהליכים אקראיים שדומים לתהליכי אפקט המייסד.[1]

השלכות תופעה זו[עריכת קוד מקור | עריכה]

לאפקט המייסד שתי השלכות עיקריות:

  • באוכלוסייה החדשה שנוצרת ישנו סיכוי שאחד מהאללים אשר הרכיבו את האוכלוסייה המקורית, יתפספס - ולכך תהיה השפעה על ביטוי האללים באוכלוסיית הבת (האוכלוסייה החדשה). למשל, אם בגן מסוים נשאה האוכלוסייה שני אללים Aa, ולאוכלוסייה החדשה יש באותו גן את האללים aa, משמע האלל A נאבד ביצירת האוכלוסייה החדשה.[1]
  • השכיחויות של הגנים באוכלוסיית הבת עלולות להיות שונות משכיחויות הגנים באוכלוסיית האם. בדרך כלל, במצב זה, אוכלוסיות חדשות שנוצרות והופכות לאוכלוסיות מבודדות, הן בעלות שכיחויות גבוהות במיוחד של אללים נדירים, משום שבאוכלוסיית המייסדים היה מספר לא פרופורציונלי של אללים נדירים. דוגמה טובה לכך היא שכיחות מחלת הנטינגטון בדרום אפריקה.[1]

מוטציית המייסד[עריכת קוד מקור | עריכה]

מוטציית המייסד היא מוטציה גנטית אשר מופיעה ב-DNA של פרט אחד או מספר פרטים שהם מייסדי אוכלוסייה נפרדת וחדשה. מקור המוטציה באורכו של DNA על כרומוזום בודד. המוטציה יכולה לעבור שינויים ואף להיות מועברת לדור הבא, היא יכולה להתקיים בכל יצור חי שמייסד אוכלוסייה, כגון: בני אדם, עיזים ואף נגיפים.[2][3]

אפקט מייסד סדרתי[עריכת קוד מקור | עריכה]

ניתן לראות תופעת אפקט מייסד מתמשכת בעת נדידה של אוכלוסייה למרחקים ארוכים. הגירה ונדידה למרחקים ארוכים כוללות תקופות של תזוזה מהירה ואף תקופות של התיישבות. בכל הגירה חדשה, האוכלוסייה נושאת רק חלק קטן מהשונות הגנטית, ולכן כאשר יש גם הגירה וגם נדידה, השונות הגנטית מתמעטת ככל שמתרחקים יותר מבחינה גאוגרפית. כלומר, תופעת אפקט המייסד מתרחשת.[4][5]

אפקט המייסד בצמחי זרע[עריכת קוד מקור | עריכה]

ניתן לראות את תופעת אפקט המייסד גם ביבול של צמחי זרע. יבול של צמחי זרע, מקורו במספר מוגבל של מוטציות, שגרם לפיזור הזרעים שלהם להיות שונים ממה שנמצא אצל אוכלוסיות של צמחי זרע שאינם מבויתים. התופעה בה זרעים לא נפתחים בצמחים מתורבתים יכולה להיגרם על ידי גן אחד או קבוצה קטנה של גנים. צמחי היבול נגזרו ממספר מצומצם של הכלאות בין-אישיות ואחריו הכפלת הכרומוזומים, ותוצאת אפקט המייסד היא בשינוי הגנטי באוכלוסיית הבת המתורבתת בהשוואה לאוכלוסיית האם הפראית שלה. לאפקט המייסד השפעה גם על אבולוציית הצומח, אשר מצביעה על ערך השונות הגנטית באוכלוסיות הצמחים.[6]

אפקט המייסד בשפה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תופעת "אפקט המייסד" בתחום הבלשנות הושאלה מתחום הביולוגיה. כאשר מתייחסים להשפעת אפקט המייסד בשפה, ניתן לראות לדוגמה כי המגוון הגנטי האנושי והפנוטיפי, קטן ככל שמתרחקים מאזור אפריקה. במקרה זה, יש אפקט מייסד סדרתי - צווארי בקבוק רצופים של האוכלוסייה, אשר מפחיתים את הגיוון (מדגם זה התבסס על בני אדם מודרניים ממוצא אפריקאי). במחקר שערך קוונטין ד. אטקינסון (Quentin D. Atkinson), פרופסור לאנתרופולוגיה וביולוגיה מאוניברסיטת אוקספורד שבבריטניה. במסגרת מדגם עולמי של 504 שפות, הוא מצא כי מספר הפונמות הנמצאות בשימוש, נכלל במודל של אפקט מייסד סדרתי שמקורו באפריקה. התוצאה אשר הגיע אליה אינה מוסברת על ידי היסטוריה דמוגרפית או גיוון השפה המקומית, דבר אשר מצביע על קיומם של מנגנונים שמעצבים את הגיוון הגנטי והלשוני ותומכים במוצאן האפריקאי של שפות אנושיות מודרניות.[7]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא אפקט המייסד בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Mark Ridley, Evolution, Blackwell
  2. ^ Bioinformatics Glossary, ‏2009-03-25
  3. ^ Colorectal Cancer Research Definitions, ‏2009-07-24
  4. ^ Ramachandran, S.; Deshpande, O.; Roseman, C. C.; Rosenberg, N. A.; Feldman, M. W.; Cavalli-Sforza, L. L, "Support from the relationship of genetic and geographic distance in human populations for a serial founder effect originating in Africa", Proceedings of the National Academy of Sciences
  5. ^ Degiorgio, M.; Jakobsson, M.; Rosenberg, N. A, "Explaining worldwide patterns of human genetic variation using a coalescent-based serial founder model of migration outward from Africa", Proceedings of the National Academy of Sciences.
  6. ^ G. Ladizinsky, Founder Effect in crop - plant evolution, Economic Botany
  7. ^ Quentin D. Atkinson, Phonemic Diversy supports a Serial Founder Effect Model of language expansion from Africa, Science