علم الوراثة المجتمعية

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
أوراق نبات الحور ضيق الأوراق ، وأزهار نبات عصا الذهب مع المفصليات المرتبطة بها. تُعتبر أفراد هذين الجنسين النباتيين أنظمة نموذجية في أبحاث علم الوراثة المجتمعية.

علم الوراثة المجتمعية مجالٌ حديثٌ في علم الأحياء، يدمج عناصر من علم البيئة المجتمعية ، وعلم الأحياء التطوري ، وعلم الوراثة الجزيئية والكمية . وقد طرح أنتونوفيتش [ 1 ] رؤيةً لهذا المجال، ثم صاغ ويذام وآخرون [ 2 ] تعريفه الرسمي بأنه "دراسة التفاعلات الجينية التي تحدث بين الأنواع وبيئتها غير الحية في المجتمعات المعقدة". ويهدف هذا المجال إلى سدّ الفجوات في دراسة التطور وعلم البيئة ، ضمن سياق المجتمع متعدد المتغيرات الذي تتداخل فيه السمات البيئية والتطورية. ويُقدّم الفيلم الوثائقي " ألف حبل غير مرئي" [ 3 ] مدخلاً إلى هذا المجال وآثاره.

حتى الآن، انصبّ التركيز الأساسي لمعظم دراسات علم الوراثة المجتمعية على تأثيرات التباين الجيني في النباتات على مجتمعات المفصليات الورقية . في مجموعة واسعة من النظم البيئية، غالبًا ما تدعم الأنماط الجينية النباتية المختلفة تركيباتٍ مختلفة من مجتمعات المفصليات الورقية المرتبطة بها. [ 4 ] وقد لوحظت هذه الأنماط الظاهرية المجتمعية في المركبات الهجينة الطبيعية، [ 5 ] وبين الأنماط الجينية والعائلات الشقيقة ضمن النوع الواحد، [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] وبين مجموعات نباتية مختلفة. [ 9 ] لفهم التأثيرات الأوسع للاختلافات بين الأنماط الجينية النباتية على التنوع البيولوجي ككل، بدأ الباحثون بدراسة استجابة الكائنات الحية الأخرى، مثل الفطريات الداخلية الورقية ، [ 10 ] والفطريات الجذرية ، [ 11 ] وميكروبات التربة، [ 12 ] ومفصليات الأرجل التي تعيش في طبقة الأوراق المتساقطة، [ 13 ] والنباتات العشبية ، [ 14 ] [ 15 ] والنباتات الهوائية . [ 13 ] تُدرس هذه التأثيرات بشكل متكرر مع الأنواع الأساسية [ 16 ] [ 17 ] في النظم البيئية المعتدلة، والتي تُشكل النظم البيئية من خلال تعديل الموارد وعمليات النظام البيئي وتثبيتها. يسمح التركيز على الأنواع الأساسية للباحثين بالتركيز على أهم العناصر الفاعلة في النظام دون أن يغرقوا في تعقيد جميع التفاعلات المتغيرة وراثيًا التي تحدث في الوقت نفسه. مع ذلك، فقد وُجدت تأثيرات فريدة للأنماط الجينية النباتية حتى في الأنواع غير الأساسية، [ 7 ] [ 9 ] ويمكن أن تحدث في النظم البيئية الاستوائية والشمالية والألبية. [ 10 ] [ 13 ] [ 15 ]

تتجاوز رؤية مجال علم الوراثة المجتمعية مجرد توثيق المجتمعات المختلفة بناءً على الأنماط الجينية المختلفة لنوع معين. وتشمل الجوانب الأخرى لهذا المجال ما يلي:

  • فهم كيفية تعديل التفاعلات بين الأنواع داخل المجتمع بواسطة النمط الجيني للمضيف، [ 18 ] [ 19 ]
  • تأثير النمط الجيني للمضيف على لياقة وتطور أفراد المجتمع، [ 19 ] [ 20 ] و
  • الانتقاء على المضيفين المؤثرين على المجتمعات المرتبطة بهم. [ 21 ] [ 22 ]

يعتمد التقدم المستقبلي في مجال علم الوراثة المجتمعية بشكل كبير على تحقيق اختراقات في التقنيات الجزيئية الحديثة القائمة على الحمض النووي، مثل تسلسل الجينوم. [ 23 ] ويُعد تطبيق منهج علم الوراثة المجتمعية لفهم كيفية تفاعل الأنواع والمجتمعات من الكائنات الحية المتفاعلة مع التغيرات المناخية السريعة، فضلاً عن توجيه جهود إعادة التأهيل، جانبين تطبيقيين مهمين في علم الوراثة المجتمعية.

مراجع

  1. ↑ أنتونوفيتش، ج. 1992. نحو علم الوراثة المجتمعية. الصفحات 426-449 في كتاب: مقاومة النباتات للحيوانات العاشبة ومسببات الأمراض: علم البيئة والتطور وعلم الوراثة، من تحرير آر إس فريتز وإي إل سيمز. مطبعة جامعة شيكاغو، شيكاغو، إلينوي، الولايات المتحدة الأمريكية.
  2. ↑ ويذام، تي جي، جيه كيه بيلي، جيه إيه شفايتزر، إس إم شوستر، آر كيه بانجرت، سي جيه ليروي، إي في لونسدورف، جي جيه ألان، إس بي ديفازيو، بي إم بوتس، دي جي فيشر، سي إيه جيرينج، آر إل ليندروث، جيه سي ماركس، إس سي هارت، جي إم ويمب، إس سي وولي. 2006. إطار عمل لعلم الوراثة المجتمعية والنظم البيئية: من الجينات إلى النظم البيئية. مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس 7: 510-523.
  3. ↑ مختبر أفكار ناو. "الصفحة الرئيسية | ألف حبل غير مرئي | ربط الجينات بالنظم البيئية" . ألف حبل غير مرئي. مؤرشف من الأصل في 27 أغسطس 2012. تم الاسترجاع في 16 أكتوبر 2013 .
  4. ↑ ويذام، تي جي، سي إيه جيرينج، إل جيه لاميت، تي. ووجتوفيتش، إل إم إيفانز، إيه آر كيث، دي إس سميث. 2012. خصوصية المجتمع: تأثيرات الجينات على الحياة وما بعدها. اتجاهات في علوم النبات 17: 271-281.
  5. ↑ ويمب، جي إم، إس. وولي، آر كيه بانجرت، دبليو بي يونغ، جي دي مارتينسن، بي. كيم، بي. ريهيل، آر إل ليندروث، تي جي ويذام. 2007. علم الوراثة النباتية يتنبأ بالتغيرات داخل السنة في التركيب الكيميائي النباتي وبنية مجتمع المفصليات. علم البيئة الجزيئية 16: 5057-5069.
  6. ↑ مادوكس، جي دي، آر بي روت. 1987. مقاومة 16 نوعًا مختلفًا من الحشرات العاشبة ضمن مجموعة من نبات عصا الذهب، Solidago altissima: التباين الوراثي وقابلية التوريث. Oecologia 72:8-14.
  7. 1 2 جونسون، إم تي جيه، إيه إيه أغراوال. 2005. يتفاعل النمط الوراثي للنبات والبيئة لتشكيل مجتمع مفصليات متنوع على زهرة الربيع المسائية ("Oenothera biennis"). علم البيئة 86: 874-885.
  8. ↑ كيث، إيه آر، جيه كيه بيلي، تي جي ويذام. 2010. أساس وراثي لتكرار واستقرار المجتمع. علم البيئة 91: 3398-3406.
  9. 1 2 وايز، إم جيه 2007. علم البيئة التطوري لمقاومة الرعي: دراسة للقيود الجينية المحتملة في مجتمع الرعي المتعدد لنبات سولانوم كارولينينس. عالم النبات الجديد 175: 773-784.
  10. 1 2 إيلامو، ب.، إم إل هيلاندر، آي. سالونييمي، إس. نيوفونين. 1999. تؤثر عائلة البتولا والظروف البيئية على الفطريات الداخلية في الأوراق. Oecologia 118:151-156.
  11. ↑ ستولتز، سي إم، تي جي ويذام، ك. كينيدي، آر. ديكرت، سي إيه جيرينج. 2009. تؤثر القابلية الوراثية للرعي على مجتمعات الفطريات الإكتوميكوريزية لنوع من الأشجار الأساسية. مجلة نيو فايتولوجيست 184: 657-667.
  12. ↑ شفايتزر، جيه إيه، جيه كيه بيلي، دي جي فيشر، سي جيه ليروي، إي في لونسدورف، تي جي ويذام، إس سي هارت. 2008. تفاعلات النبات والتربة والكائنات الدقيقة: العلاقة الوراثية بين النمط الجيني للنبات والكائنات الدقيقة المرتبطة به في التربة. علم البيئة 89: 773-781.
  13. 1 2 3 زيتينسكا، إس إي، إم إف فاي، دي بيني، آر إف بريزيوسي. 2011. يؤثر التباين الجيني في نوع من الأشجار الاستوائية على مجتمعات النباتات الهوائية واللافقاريات المرتبطة بها في نظام بيئي غابي معقد. المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب 366: 1329-1336.
  14. ↑ لاميت، إل جيه، تي. ووجتوفيتش، زد. كوفاكس، إس سي وولي، إم. زينكغراف، تي جي ويذام، آر إل ليندروث، سي إيه جيرينج. 2011. يؤثر التهجين بين أنواع الأشجار الأساسية على بنية مجتمعات النباتات المرتبطة بها في الطبقة السفلى. علم النبات 89: 165-174.
  15. 1 2 ميشاليه، ر.، س. شياو، ب. توزارد، د. س. سميث، ل. أ. كافييريس، ر. م. كالاواي، ت. ج. ويذام. 2011. التباين الظاهري في سمات الممرضات وردود الفعل المجتمعية تحدد مجتمعًا جبليًا. رسائل علم البيئة 14: 433-443.
  16. ↑ دايتون، ب. ك. 1972. نحو فهم مرونة المجتمع والآثار المحتملة لإثراء قاع البحر في خليج ماكموردو، أنتاركتيكا. في: باركر، ب. س. وقائع ندوة مشاكل الحفظ، مطبعة ألين، لورانس، كانساس. 81-96.
  17. ↑ إليسون، إيه إم، إم إس بانك، بي دي كلينتون، إي إيه كولبورن، كيه إليوت، سي آر فورد، دي آر فوستر، بي دي كلوبيل، جيه دي كنوب، جي إم لوفيت، جيه موهان، دي إيه أورويغ، إن إل رودينهاوس، دبليو في سوبتشاك، كيه إيه ستينسون، جيه كيه ستون، سي إم سوان، جيه طومسون، بي فون هول، جيه آر ويبستر. 2005. فقدان الأنواع الأساسية: عواقبه على بنية وديناميات النظم البيئية الحرجية. مجلة فرونتيرز إن إيكولوجي آند ذا إنفايرومنت 3: 479-486.
  18. ↑ جونسون، إم تي 2008. التأثيرات التصاعدية للنمط الجيني للنبات على حشرات المن والنمل والمفترسات. علم البيئة 89: 145-154.
  19. 1 2 سميث، دي إس، جيه كيه بيلي، إس إم شوستر، تي جي ويذام. 2011. فسيفساء جغرافية للتفاعلات الغذائية والانتقاء: الأشجار، حشرات المن، والطيور. مجلة علم الأحياء التطوري 24: 422-429.
  20. ↑ إيفانز، إل إم، جي جي ألان، إس إم شوستر، إس إيه وولبرايت، تي جي ويذام. 2008. تهجين الأشجار والتنوع الجيني يقودان إلى التطور الخفي لنوع متخصص من العث العاشب. التطور 62: 3027-3040.
  21. ↑ لانكاو، ر.أ.، وشتراوس، س.ي. 2007. تحافظ التغذية الراجعة المتبادلة على التنوع الجيني والتنوع النوعي في مجتمع نباتي. مجلة ساينس 317: 1561-1563.
  22. ↑ جونسون، إم تي جيه، إم. فيلاند، جيه آر ستينشكومب. 2009. التطور في تجمعات النباتات كمحرك للتغيرات البيئية في مجتمعات المفصليات. المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية 364: 1593-1605.
  23. ↑ ويذام، تي جي، إس بي ديفازيو، جيه إيه شفايتزر، إس إم شوستر، جي جيه ألان، جيه كيه بيلي، إس إيه وولبرايت. 2008. توسيع نطاق علم الجينوم ليشمل المجتمعات الطبيعية والنظم البيئية. مجلة ساينس 320: 492-495.