Martin Helme

Панмикси́я (от др.-греч. πᾶν — всё и μῖξις — смешение) — свободное скрещивание разнополых особей с различными генотипами в популяции перекрёстнооплодотворяющихся организмов[1]. Это означает, что вероятность спаривания любых двух особей в популяции не зависит от их генотипов, местоположения или фенотипических признаков.

Словарь по репродуктивной биологии и генетике покрытосеменных растений определяет панмиксию так: «Панмиксия (panmixia, random mating) — теоретическое представление, согласно которому все варианты опыления и скрещивания в популяции реализуются с равной вероятностью (см. Автогамия, Аутбридинг[2].

Описание

Та или иная степень панмиксии характерна для большинства видов животных (размножающихся половым путём) и растений. Однако полная панмиксия — это скорее теоретическая модель, возможная лишь в идеальных популяциях, которые характеризуются следующими условиями:

  • **Бесконечно большой размер популяции**: Это исключает случайные колебания частот генов (генетический дрейф).
  • **Отсутствие естественного отбора:** Все генотипы имеют одинаковую приспособленность (выживаемость и репродуктивный успех).
  • **Отсутствие мутаций:** Не возникают новые аллели.
  • **Отсутствие миграций:** Нет притока или оттока особей из других популяций.
  • **Отсутствие влияния окружающей среды:** Условия среды не влияют на выбор партнёра.
  • **Отсутствие изоляции:** Нет географических, поведенческих или иных барьеров, препятствующих скрещиванию.

В таких идеализированных популяциях достигается случайное комбинирование гамет и равновесное распределение частот генотипических классов особей в соответствии с законом Харди — Вайнберга. Этот закон утверждает, что в панмиктической популяции частоты аллелей и генотипов остаются постоянными из поколения в поколение при отсутствии вышеуказанных факторов.

В реальных популяциях полная панмиксия встречается крайне редко. Всегда существуют те или иные факторы, нарушающие случайность скрещивания. Например:

  • **Пространственная структура популяции:** Особи, находящиеся ближе друг к другу, с большей вероятностью будут скрещиваться, чем особи, разделённые большим расстоянием.
  • **Предпочтение партнёров:** Особи могут выбирать партнёров по определённым признакам (например, по размеру, окраске, силе).
  • **Ограниченная подвижность:** Некоторые особи могут иметь ограниченную способность к передвижению, что снижает вероятность их встречи с особями из отдалённых частей популяции.
  • **Ассортативное скрещивание:** Скрещивание между особями, схожими по фенотипу (положительное ассортативное скрещивание) или, наоборот, различающимися (отрицательное ассортативное скрещивание).

Тем не менее, внутри популяции степень панмиксии, как правило, выше, чем между соседними популяциями этого вида. Это связано с тем, что внутри популяции меньше барьеров для скрещивания, чем между популяциями.

Значение панмиксии

  • **Поддержание генетического разнообразия**: Панмиксия способствует перемешиванию генов в популяции и поддержанию высокого уровня генетического разнообразия.
  • **Предотвращение инбридинга**: Случайное скрещивание снижает вероятность близкородственного скрещивания (инбридинга), которое может приводить к проявлению вредных рецессивных аллелей.
  • **Основа популяционной генетики**: Панмиксия является одним из основных допущений многих моделей популяционной генетики, включая закон Харди-Вайнберга. Отклонения от панмиксии могут приводить к изменению частот аллелей и генотипов в популяции.

Иллюстрация

К сожалению, панмиксию как таковую сложно проиллюстрировать одним статичным изображением, поскольку это *процесс*, а не объект. Можно представить себе несколько вариантов иллюстраций:

1. **Схема случайного скрещивания:** Можно изобразить группу особей (например, кружочков разных цветов, обозначающих разные генотипы) и соединить их линиями, показывающими случайные пары. Линии должны идти в разных направлениях, пересекаться, не создавая каких-либо предпочтений.

2. **Диаграмма распределения генотипов:** Можно показать диаграмму, иллюстрирующую распределение генотипов в популяции, соответствующее закону Харди-Вайнберга (p² + 2pq + q² = 1, где p и q — частоты аллелей). Это покажет *результат* панмиксии.

3. **Сравнение с непанмиктической популяцией:** Можно изобразить две популяции: одну панмиктическую (как описано в пункте 1) и одну с нарушениями панмиксии (например, группы особей, скрещивающиеся преимущественно внутри своих групп).

4. **Видео-анимация:** Наиболее наглядно панмиксию можно продемонстрировать с помощью анимации, показывающей случайное движение и взаимодействие особей в популяции.

    • Пример описания изображения (для варианта 1):**

"Схематическое изображение панмиксии в популяции. Разноцветные круги представляют особей с различными генотипами. Линии, соединяющие круги, обозначают случайные скрещивания между особями, демонстрируя отсутствие предпочтений при выборе партнёра." Пример изображения можно получить, если в поисковик картинок ввести "random mating diagram".

Примечания

  1. БиологияːЭнциклопедия, 2003.
  2. Малецкий С.И., Левитес Е.В., Батурин С.О., Юданова С.С. Репродуктивная биология покрытосеменных растений. Генетический словарь. — Новосибирск: Институт цитологии и генетики СО РАН, 2004. — С. 63-64. — 106 с.

См. также

Литература

  • Панмиксия / Гл. ред. М.С.Гиляров. — Репринтное издание «Биологического энциклопедического словаря» 1986 года. — М. : Большая Российская Энциклопедия, 2003. — Кн. Биологияː Энциклопедия. — 864 с. — Стб. 445в, 446а. — («Золотой фонд»).
  • *Малецкий С.И., Левитес Е.В., Батурин С.О., Юданова С.С.* Репродуктивная биология покрытосеменных растений. Генетический словарь. — Новосибирск: Институт цитологии и генетики СО РАН, 2004. — 106 с.
No tags for this post.