تنوع ژنتیکی به تغییرات در ساختار ژنتیکی ارگانیسم ها در یک جمعیت اشاره دارد. ژن ها بخش های به ارث رسیده دی ان ای هستند که شامل کدهایی برای تولید پروتئین ها می باشند. ژن ها در نسخه های مختلف یا آلل ها وجود دارند که ویژگی های متمایزی را تعیین می کنند و می توانند از والدین به فرزندان منتقل شوند. نمونه های تنوع ژنتیکی شامل رنگ پوست، نوع مو و کک ومک می باشد.

نکات کلیدی

• تنوع ژنتیکی به تفاوت های موجود در ساختار ژنتیکی افراد در یک جمعیت اشاره دارد.
• تنوع ژنتیکی در انتخاب طبیعی ضروری است. در انتخاب طبیعی، ارگانیسم هایی با ویژگی های انتخاب شده توسط محیط بهتر قادر به سازگاری با محیط و انتقال ژن های خود هستند.
• علل اصلی تنوع شامل جهش ها، جریان ژنی و تولید مثل جنسی می باشد.
• جهش دی ان ای با تغییر ژن های افراد در یک جمعیت باعث تنوع ژنتیکی می شود.
• جریان ژنی با ورود افراد جدید با ترکیب های ژنی مختلف به یک جمعیت منجر به تنوع ژنتیکی می شود.
• تولید مثل جنسی ترکیب های ژنی متغیر در یک جمعیت را ترویج می کند و به تنوع ژنتیکی منجر می شود.
• نمونه های تنوع ژنتیکی شامل رنگ چشم، گروه خونی، استتار در حیوانات و تغییرات برگ در گیاهان می باشد.

تنوع ژنتیکی در فرآیندهای انتخاب طبیعی و تکامل زیستی اهمیت دارد. تنوع های ژنتیکی که در یک جمعیت بروز می کنند عمدتاً به صورت تصادفی است، اما فرآیند انتخاب طبیعی اینگونه نیست. انتخاب طبیعی نتیجه تعاملات بین تنوع های ژنتیکی در یک جمعیت و محیط است. محیط تعیین می کند که کدام تنوع های ژنتیکی بیشتر مطلوب یا بهتر برای بقا هستند. وقتی ارگانیسم ها با این ژن های انتخاب شده توسط محیط زنده می مانند و تولید مثل می کنند، ویژگی های بیشتر مطلوب به طور کلی به جمعیت منتقل می شود.

علل تنوع ژنتیکی

تنوع ژنتیکی عمدتاً از طریق جهش های دی ان ای، جریان ژنی (حرکت ژن ها از یک جمعیت به جمعیت دیگر) و تولید مثل جنسی اتفاق می افتد. از آنجا که محیط ها ناپایدار هستند، جمعیت هایی که از نظر ژنتیکی متغیر هستند بهتر قادر به سازگاری با شرایط در حال تغییر خواهند بود تا جمعیت هایی که تنوع ژنتیکی ندارند.

• جهش DNA: جهش تغییر در توالی DNA است. این تغییرات در توالی های ژنی گاهی می توانند به نفع یک موجود زنده باشند. بیشتر جهش ها که موجب تنوع ژنتیکی می شوند، ویژگی هایی تولید می کنند که نه به نفع و نه به ضرر موجود زنده است. جهش ها با تغییر ژن ها و آلل ها در یک جمعیت، منجر به تنوع ژنتیکی می شوند. آن ها ممکن است بر یک ژن فردی یا تمام کروموزوم تأثیر بگذارند. اگرچه جهش ها ژنوتیپ (ترکیب ژنتیکی) یک موجود زنده را تغییر می دهند، اما ممکن است لزوماً فنوتیپ (ظاهر) آن را تغییر ندهند.
• جریان ژن: که به آن مهاجرت ژن نیز گفته می شود، با جابجایی موجودات به یک محیط جدید، ژن های جدیدی را به جمعیت معرفی می کند. ترکیب های جدید ژنی با دسترسی به آلل های جدید در استخر ژنی ممکن می شود. فراوانی ژن ها همچنین می تواند با مهاجرت موجودات از یک جمعیت تغییر کند. مهاجرت موجودات جدید به یک جمعیت ممکن است به موجودات کمک کند تا بهتر خود را با شرایط محیطی در حال تغییر وفق دهند. مهاجرت موجودات از یک جمعیت می تواند منجر به کاهش تنوع ژنتیکی شود.
• تولید مثل جنسی: تولید مثل جنسی با تولید ترکیب های ژنی مختلف، تنوع ژنتیکی را ارتقا می دهد. میوز فرآیند ایجاد سلول های جنسی یا گامت ها است. تنوع ژنتیکی زمانی رخ می دهد که آلل ها در گامت ها جدا شده و به طور تصادفی در زمان لقاح با هم ترکیب می شوند. بازترکیبی ژنتیکی ژن ها همچنین در حین از هم گسیختگی یا تعویض بخش های ژنی در کروموزوم های همولوگ در میوز رخ می دهد.

مثال های تنوع ژنتیکی

ویژگی های وراثتی مطلوب در یک جمعیت تحت تأثیر محیط قرار می گیرند. موجوداتی که بهتر می توانند خود را با محیطشان وفق دهند، زنده می مانند تا ژن ها و ویژگی های مطلوب خود را منتقل کنند. انتخاب جنسی معمولاً در طبیعت مشاهده می شود زیرا حیوانات به دنبال جفت هایی می باشند که ویژگی های مطلوبی دارند. با افزایش تعداد جفت گیری های مؤنث ها با نر هایی که دارای ویژگی های مطلوب بیشتری هستند، این ژن ها در طول زمان بیشتر در یک جمعیت وجود خواهند داشت.

رنگ پوست، رنگ مو، چال، کک و مک، و گروه خونی مثال هایی از تنوع ژنتیکی هستند که می توانند در یک جمعیت انسانی اتفاق بیفتند. مثال های تنوع ژنتیکی در گیاهان شامل برگ های تغییر یافته گیاهان گوشت خوار و توسعه گل هایی است که شبیه حشرات هستند تا گرده افشان ها را جذب کنند. مثال های تنوع ژنتیکی در گیاهان اغلب به عنوان نتیجه جریان ژن اتفاق می افتند. گرده توسط باد یا گرده افشان ها به مسافت های طولانی منتقل می شود.

مثال های تنوع ژنتیکی در حیوانات شامل آلبینیسم، یوزهایی با نوار، مارهایی که پرواز می کنند، حیواناتی که خود را به حالت مرده درمی آورند و حیواناتی که شبیه برگ ها هستند، می شود. این تنوع ها به حیوانات کمک می کنند تا بهتر با شرایط محیط خود سازگار شوند.