9.3: Utofauti wa maumbile

Tofauti na mazingira na aina tofauti, utofauti wa maumbile ni kipimo cha kutofautiana kati ya watu binafsi ndani ya aina moja. Utofauti wa maumbile unawakilishwa na aina mbalimbali za aleli zilizopo ndani ya idadi ya watu. Jeni linawakilisha kitengo cha kimsingi cha kimwili cha urithi, na aleli ni matoleo maalum ya jeni hizi. Kwa mfano, kuna jeni kwa rangi za maua katika mbaazi, allele moja kwa jeni hiyo hubeba habari kwa maua meupe ilhali allele mwingine hubeba habari kwa maua ya zambarau. Aleles hupitishwa kutoka kwa mzazi hadi watoto. Mabadiliko, mabadiliko katika utaratibu wa DNA ambayo kwa kawaida yanatokana na makosa wakati wa replication ya DNA, ni chanzo asilia cha aleli mpya.

Kama matokeo ya uzazi wa kijinsia, watu wanaweza kuwa na mchanganyiko tofauti wa allele kwa kila jeni. Utofauti wa maumbile hutoa malighafi kwa ajili ya kukabiliana na mabadiliko, mchakato ambao muundo wa maumbile wa idadi ya watu hubadilika kwa muda kwa njia ambayo inafanya kuwa inafaa zaidi kwa mazingira.

Kupoteza utofauti wa maumbile hufanya aina kuwa na uwezo mdogo wa kuzaliana kwa mafanikio na chini ya kukabiliana na mazingira ya kubadilisha au ugonjwa mpya. Wakazi wadogo wa aina huathirika hasa na kupoteza utofauti wa maumbile. Wakati aina inapoteza watu wengi sana, inakuwa sare ya jeni. Baadhi ya sababu za kupoteza katika utofauti wa maumbile ni pamoja na: kuzaliwa kati ya watu binafsi wa karibu na drift ya maumbile, mchakato ambao muundo wa maumbile wa idadi ya watu hubadilika kwa nasibu kwa muda.

Chini ya maumbile tofauti hufanya Tasmanian Ibilisi (takwimu\(\PageIndex{a}\)) hasa katika mazingira magumu ya Devil Facial Tumor Disease (DFTD), kansa ambayo inatishia kwa kutoweka. Saratani zinazoambukiza kawaida huenea kwa virusi, ambazo zinaweza kusambaza jeni zinazosababisha kansa; hata hivyo, katika kesi ya DFTD, seli za saratani wenyewe zinaenea kati ya watu binafsi. Kawaida, mfumo wa kinga unaweza kutambua seli za saratani, seli zilizoambukizwa, na seli za kigeni, lakini seli za DFTD huzuia mfumo wa kinga. Kama pepo Tasmanian walikuwa na high maumbile utofauti, kuna uwezekano kwamba baadhi ya watu ingekuwa na aleli kwamba aliwafanya sugu kwa DFTD. Watu hawa wangeweza kuishi na kuzaliana mara nyingi zaidi kuliko wengine, na aleli za sugu zingekuwa za kawaida zaidi katika idadi ya watu (mabadiliko ya mabadiliko yatatokea). Kwa sababu pepo za Tasmania zina tofauti ndogo za maumbile, kuna fursa ndogo ya kukabiliana na mabadiliko hayo.

Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Ibilisi Tasmanian katika msimamo wa kujihami, katika Tasmanian Devil Conservation Park, Tasman Peninsula. Picha na Wayne McLean (CC-BY-SA).

Utofauti wa maumbile ni muhimu kwa kilimo. Tangu mwanzo wa kilimo cha binadamu zaidi ya miaka 10,000 iliyopita, makundi ya binadamu yamekuwa yakizaliana na kuchagua aina za mazao. Hii utofauti wa mazao kuendana utofauti wa utamaduni wa watu yenye kugawanyika sana ya wanadamu. Kwa mfano, viazi walikuwa ndani ya nchi kuanzia karibu miaka 7,000 iliyopita katika Andes ya kati ya Peru na Bolivia. Watu katika eneo hili kwa kawaida waliishi katika makazi ya pekee yaliyotengwa na milima. Viazi zilizopandwa katika eneo hilo ni za spishi saba na idadi ya aina inayowezekana iko katika maelfu. Kila aina imekuwa bred kustawi katika miinuko fulani na udongo na hali ya hewa. Tofauti ni inaendeshwa na mahitaji mbalimbali ya mabadiliko makubwa mwinuko, harakati mdogo wa watu, na madai yaliyoundwa na mzunguko wa mazao kwa aina mbalimbali ambayo kufanya vizuri katika nyanja mbalimbali.

Viazi huonyesha mfano maalumu wa hatari za utofauti mdogo wa mazao: wakati wa njaa ya viazi ya Ireland ya kutisha (1845—1852 AD), aina moja ya viazi iliyopandwa nchini Ireland ikawa huathirika na blight-kuifuta mazao (takwimu\(\PageIndex{b}\)). Kupoteza kwa mazao kulisababisha njaa, kifo, na uhamiaji mkubwa. Upinzani dhidi ya ugonjwa ni faida kubwa ya kudumisha viumbe hai vya mazao na ukosefu wa utofauti katika aina za mazao ya kisasa hubeba hatari sawa. Makampuni ya mbegu, ambayo ni chanzo cha aina nyingi za mazao katika nchi zilizoendelea, lazima daima kuzaliana aina mpya ili kuendelea na viumbe vya wadudu vinavyoendelea. Makampuni haya ya mbegu, hata hivyo, yameshiriki katika kupungua kwa idadi ya aina zinazopatikana kwani wanazingatia kuuza aina chache katika maeneo mengi duniani kuchukua nafasi ya aina za jadi za mitaa.

Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Madhara ya blight viazi, ambayo husababishwa na mold maji Phytophthora infestans. Picha na USDA (uwanja wa umma).

Viazi ni mfano mmoja tu wa utofauti wa kilimo. Kila mmea, mnyama, na kuvu ambao umelimwa na wanadamu umezalishwa kutoka kwa aina ya asili ya babu wa mwitu katika aina mbalimbali zinazotokana na mahitaji ya thamani ya chakula, kukabiliana na hali ya kukua, na upinzani dhidi ya wadudu. Uwezo wa kuunda aina mpya za mazao hutegemea utofauti wa aina zinazopatikana na upatikanaji wa aina za mwitu zinazohusiana na mmea wa mazao. Aina hizi za pori mara nyingi ni chanzo cha variants mpya za jeni ambazo zinaweza kuzalishwa na aina zilizopo ili kuunda aina zenye sifa mpya. Hasara ya aina ya pori kuhusiana na mazao itamaanisha kupoteza uwezo katika kuboresha mazao. Kudumisha tofauti za maumbile ya aina za pori zinazohusiana na aina za ndani huhakikisha ugavi wetu wa chakula.

Tangu miaka ya 1920, idara za kilimo za serikali zimehifadhi mabenki ya mbegu za aina za mazao kama njia ya kudumisha utofauti wa mazao. Mfumo huu una dosari kwa sababu baada ya muda aina za mbegu zinapotea kupitia ajali na hakuna njia ya kuzibadilisha. Mwaka 2008, Svalbard Global mbegu Vault, iko kwenye kisiwa cha Spitsbergen, Norway, (takwimu\(\PageIndex{c}\)) ilianza kuhifadhi mbegu kutoka duniani kote kama mfumo wa salama kwa mabenki ya mbegu za kikanda. Ikiwa benki ya mbegu ya kikanda huhifadhi aina huko Svalbard, hasara zinaweza kubadilishwa kutoka Svalbard lazima kitu kinachotokea kwa mbegu za kikanda. Vault ya mbegu ya Svalbard iko ndani ya mwamba wa kisiwa cha arctic. Masharti ndani ya kuba huhifadhiwa kwa joto bora na unyevu kwa ajili ya kuishi kwa mbegu, lakini eneo la chini la ardhi la kuba katika arctic ina maana kwamba kushindwa kwa mifumo ya kuba haitaathiri hali ya hewa ndani ya kuba.

Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Svalbard Global Seed Vault ni kituo cha kuhifadhi kwa mbegu za mazao mbalimbali duniani. (mikopo: Mari Tefre, Svalbard Global Mbegu Vault)

Reading ziada

Dunlap, Garrett. 2018. Facing Ukweli: Kwa nini transmissible saratani usoni ni decimating Tasmanian watu shetani. SITN Blog. Shule ya Uzamili ya Sanaa na Sayansi. University Harvard.

Majina

Ilibadilishwa na Melissa Ha kutoka vyanzo vifuatavyo:

• Biolojia kutoka AP Sayansi ya Mazingira na Chuo Kikuu cha California College Prep, Chuo Kikuu cha California (leseni chini ya Pakua kwa bure kwenye CNX.
• Umuhimu wa viumbe hai kutoka Biolojia ya Mazingira na Mathayo R. Fisher (leseni chini ya CC-BY)