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多態性(生物學)

2016-4-11 11:48|查看:8187|評論:0|字體: 繁體

多態性(生物學)

淺色形態的美洲虎(典型形態)

多態性(生物學)

深色形態的美洲虎(南美種群中約有6%)

多態性(英語:polymorphism)在生物學中是指一個物種的同一種群中存在兩種或多種明顯不同的表型。多態性必須同一時間在同一棲息地中出現。

多態性是自然界中的常見現象,與生物多樣性、遺傳變異以及適應有關。它通常能讓一個在不同環境中生活的種群保持形態上的多樣性。其中最常見的例子便是許多生物的兩性異形。其他例子還包括蝴蝶的擬態以及人類的血紅蛋白和血型。

遺傳多態性

遺傳多態性最初的來源是基因突變。在單看特定時空范圍內的族群時,來自其他族群(甚至不同物種)的基因流動也可以是多態性的來源。基因和染色體的運作方式使遺傳呈顆粒性,因此父親和母親的性狀不會在后代中混合。多態性因此可以存在。

分子生物學家稱多態性,常是指基因型的點突變(如單核苷酸多態性),不一定會造成性狀差異。

重要性

遺傳多態性是天擇演化的重要基礎,如果沒有多態性,則每個個體的適應力都一樣,天擇不會偏好任何個體,因此將無法推動演化。

維持多態性的機制

天擇會移除個體,因此可能造成某個基因完全被移除,而失去多態性。除此之外另外遺傳漂變也可能移除多態性。在自然界中多態性很常見,因此可推知有些機制在維持多態性。幾個已知的機制如下

負向族群密度選擇(negative frequency-dependent selection),即一個基因頻率低時,適應力較高,頻率高時適應力則下降。一個例子是多觀一致的生物個體容易被天敵認出來。免疫系統的MHC多型性是另一個例子。

異型合子優勢,即雙套染色體生物個體同時帶有兩種不同基因時適應力最高。有名的例子是鐮刀型貧血。

不同方向的天擇。天擇可能因時間和地點的不同而有不同的方向,因此無法移除特性基因。棲位特化(niche partitioning)是一例。

例子

兩性異形

非遺傳多型性

在非遺傳多型性中,不同個體間的差異是相同基因受不同環境因素的誘導而產生的。螞蟻的一個種群中這兩種機制可以同時起作用。

非遺傳多型性因為不可遺傳,因此無法造成演化。但是個體之間如果因可塑性的不同,在相同的環境誘導中可能發育出不同的性狀,此“可塑性的不同”可以演化。

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