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सबसे अधिक आनुवंशिक रूप से विविध प्रजातियां क्या हैं?

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सबसे आनुवंशिक रूप से विविध प्रजातियां क्या हैं? एक तितली जो 20 रंगों में आती है? एक जीवाणु जो हर 20 मिनट में विभाजित होता है, आनुवंशिक संचय म्यूटेशन जिस तरह से साथ?

वर्तमान रिकॉर्ड धारक, यह पता चला है, एक मशरूम हो सकता है जो सड़ने वाली लकड़ी पर रहता है। बनबिलावस्पेक्ट्रम के विपरीत छोर पर, आनुवंशिक विविधता बहुत कम है। लिनेक्स के लिए यह बुरी खबर है, क्योंकि उच्च आनुवांशिक विविधता लाभप्रद है – यह मूल रूप से जीवों को उनके वातावरण में बदलाव के अनुकूल होने की अनुमति देता है।

तो क्या है जेनेटिक विविधता, और प्रजातियां इसे कैसे प्राप्त करती हैं?

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अनिवार्य रूप से, आनुवांशिक विविधता एक माप है कि कितनी बार दो बिट्स डीएनए एक ही जीनोमिक स्थान से आबादी के भीतर एक दूसरे से भिन्न, अशर कटर, टोरंटो विश्वविद्यालय में पारिस्थितिकीय और विकासवादी जीवविज्ञान विभाग में एक प्रोफेसर, लाइव साइंस को बताया। डीएनए आधारों से बना होता है – A, T, C और G अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है – जो, उनकी रीढ़ के साथ मिलकर, न्यूक्लियोटाइड के रूप में जाना जाता है। आनुवंशिक विविधता को न्यूक्लियोटाइड विविधता के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, या जीनोम के भीतर पदों का प्रतिशत जहां किसी दिए गए प्रजातियों के दो व्यक्तियों के अलग-अलग डीएनए आधार होने की उम्मीद है।

विभाजित गिल मशरूम (स्किज़ोफिलम कम्यून) जर्नल में प्रकाशित एक 2015 के अध्ययन के अनुसार, 20% तक न्यूक्लियोटाइड विविधता है आणविक जीवविज्ञान और विकास। अध्ययन के अनुसार, यह किसी के लिए सबसे बड़ी आनुवंशिक विविधता है यूकेरियोट, या जीव जिनके कोशिकाओं में एक नाभिक होता है। दूसरे शब्दों में, दो अलग-अलग मशरूमों में उनके जीनोम में प्रत्येक 100 में से लगभग 20 पर अलग-अलग डीएनए बेस होंगे। यह पिछले रिकॉर्ड धारक, राउंडवॉर्म की आनुवंशिक विविधता से अधिक है कैनोर्हाडाइटिस ब्रेनरनी2013 में किए गए एक अध्ययन के अनुसार कटर और उनके सहयोगियों ने पत्रिका में प्रकाशित 14.1% की न्यूक्लियोटाइड विविधता होने की सूचना दी थी। राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही। इन प्रजातियों को आनुवांशिक रूप से हाइपरडिवर्स माना जाता है, जिन्हें न्यूक्लियोटाइड विविधता 5% से अधिक होने के रूप में परिभाषित किया गया है। अधिकांश पौधों और जानवरों में न्यूक्लियोटाइड विविधताएँ उस मूल्य से नीचे होती हैं। तुलना के लिए, मनुष्यों की न्यूक्लियोटाइड विविधता लगभग 0.1% है, कटर ने कहा।

विभाजित गिल मशरूम रिकॉर्ड पर सबसे आनुवंशिक रूप से विविध प्रजातियां हैं। (छवि क्रेडिट: गेटी इमेज के जरिए मिन्ह होंग कांग / 500 पीएक्स)

जीवाणु तथा वायरस बहुत अधिक आनुवंशिक विविधता है, कटर ने कहा। लेकिन यह कहना मुश्किल है कि एक सेब-से-सेब की एक तरफ बैक्टीरिया और वायरस के बीच आनुवंशिक विविधता की तुलना, और दूसरी ओर यूकेरियोट्स, क्योंकि प्रजातियों को उन श्रेणियों में अलग-अलग परिभाषित किया जाता है, कटर ने कहा। सरलता के लिए, हम इस चर्चा को यूकेरियोट्स में आनुवंशिक विविधता के लिए सीमित करेंगे, जिसमें सभी जानवर, पौधे और शामिल हैं कवक पर धरती

मुख्य कारक जो किसी प्रजाति की आनुवंशिक विविधता को प्रभावित करते हैं, वह है इसकी उत्परिवर्तन दर, जनसंख्या का आकार और जनसंख्या स्थिरता, कटर ने कहा। उन्होंने कहा कि आनुवंशिक विविधता उत्परिवर्तन के माध्यम से पैदा होती है, इसलिए उत्परिवर्तन दर और एक उत्परिवर्तन की अधिकता जितनी अधिक होगी, उसकी आनुवंशिक विविधता उतनी ही अधिक होगी। इसी तरह, बड़ी आबादी, जीनोम की अधिक प्रतियां आनुवंशिक विविधताएं बनाने वाले उत्परिवर्तन को जमा करने के लिए उपलब्ध हैं, कटर ने कहा। इसके विपरीत, जनसंख्या जितनी छोटी होगी, आनुवंशिक विविधता उतनी ही कम होगी। आनुवंशिक विविधता का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता आबादी में ऐसे व्यक्तियों की संख्या पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो प्रजनन कर रहे हैं और इसलिए आनुवंशिक सामग्री पर गुजर रहे हैं, इस संख्या को प्रभावी आकार कहा जाता है। हालांकि, जनसंख्या के कुल आकार के अनुपात में, प्रभावी जनसंख्या का आकार बहुत छोटा हो सकता है, कटर ने कहा।

उन्होंने कहा कि अगर कोई आबादी किसी अड़चन से गुजरती है, या एक ऐसी घटना जो किसी आबादी का बहुत कुछ मिटा देती है, कुछ समय एक छोटे समूह के रूप में बिताती है और फिर विद्रोह करती है, जिसके परिणामस्वरूप जनसंख्या की आनुवंशिक विविधता कम होगी, उन्होंने कहा। यह आधुनिक यूरोपीय बाइसन के लिए हुआ (बाइसन बोनस), जो लगभग प्रथम विश्व युद्ध के दौरान विलुप्त हो गया, जब जंगली में सिर्फ 12 व्यक्तियों को छोड़ दिया गया था, लाइव साइंस ने पहले बताया

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उच्च विविधता

आकाश-उच्च आनुवंशिक विविधता के साथ विभाजित गिल मशरूम हर महाद्वीप पर है लेकिन अंटार्कटिका, यह लाखों लोगों के आदेश पर – एक बहुत ही प्रभावी जनसंख्या का आकार देता है। मशरूम में असामान्य रूप से उच्च उत्परिवर्तन दर भी है, 2015 के पेपर के अनुसार – फल मक्खी के लगभग 10 गुना ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर। दोनों कारक संभवतः मशरूम की उच्च आनुवंशिक विविधता में योगदान करते हैं, लेखकों ने अपने पेपर में लिखा है।

एक बड़े प्रभावी जनसंख्या आकार – लाखों में भी – संभावना नेमाटोड की उच्च विविधता को समझाती है सी। ब्रेनरनी, कटर जोड़ा गया। “यह प्रजाति दुनिया के उष्णकटिबंधीय भागों में पाई जाती है, जहाँ [the worms] कटर फल और सड़ती हुई वनस्पति में बैक्टीरिया खाते हैं, एक अविश्वसनीय रूप से प्रचुर मात्रा में खाद्य संसाधन जो कि वर्ष के बहुत से उपलब्ध हैं, “कटर ने कहा। वे भी छोटे हैं – लगभग 0.04 इंच (1 मिलीमीटर) लंबा – जिसका अर्थ है कि बहुत सारे कीड़े रह सकते हैं। छोटी सी जगह। ”हम सोचते हैं कि इसकी वजह से [those factors], वे वास्तव में बहुत बड़ी आबादी के आकार को प्राप्त कर सकते हैं, और यही कारण है कि इतनी बड़ी आनुवंशिक विविधता के लिए उनका योगदान है, “कटर ने कहा।

जेनेटिक विविधता महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रजातियों को अपने वातावरण में बदलाव के अनुकूल होने की अनुमति देता है, कटर ने कहा। उन्होंने कहा, ‘अगर किसी प्रजाति की आनुवांशिक विविधता बहुत कम है, तो उसके विकास के लिए कोई कच्चा माल नहीं है।’ अगर कोई बीमारी साथ आती है तो जीवों को मारता है जीन, और यह एकमात्र ऐसा संस्करण है जिसकी प्रजातियां हैं, रोग पूरी प्रजातियों को संभवतः मिटा सकता है। इसके विपरीत, यदि प्रजातियों में जीन के भीतर आनुवंशिक भिन्नता है, तो शायद इसका एक संस्करण किसी व्यक्ति को रोग का विरोध करने की अनुमति देगा, जिससे प्रजातियों को बचाया जा सके।

कम विविधता

इस तरह के जोखिमों का सामना करने वाला एक जानवर लिनेक्स है। इबेरियन लिनेक्स (लिंक्स pardinus) के पास केवल 0.026% की एक न्यूक्लियोटाइड विविधता है – जोस गोडॉय, एक आणविक पारिस्थितिकीविज्ञानी और संरक्षण आनुवंशिकीविद् के अनुसार किसी भी प्रजाति में सबसे कम है, जो स्पेनिश नेशनल रिसर्च काउंसिल के डूनाना बायोलॉजी स्टेशन में लिन्क्स जनसंख्या जीनोमिक्स का अध्ययन करता है। गोडोय ने कहा कि एक कारण यह है कि इबेरियन लिनेक्स की आनुवंशिक भिन्नता बहुत कम है, क्योंकि यह पिछले कुछ शताब्दियों के दौरान आबादी की अड़चनों की एक श्रृंखला से गुज़री है, जिसका प्रभावी जनसंख्या आकार 300 से नीचे है। 20 वीं शताब्दी के अंत तक इसकी प्रभावी आबादी 30 के निचले स्तर पर पहुंच गई, गोडॉय ने लाइव साइंस को बताया। जब कोई आबादी सिकुड़ती है, तो उत्परिवर्तन जो कि हानिकारक लोगों सहित अड़चन से गुजरते हैं, का अपेक्षाकृत बड़ा जनसंख्या-व्यापक प्रभाव हो सकता है, क्योंकि समग्र जनसंख्या छोटी होती है। उदाहरण के लिए, १००० की आबादी में १० हानिकारक म्यूटेशनों में १०० की आबादी में १० हानिकारक म्यूटेशनों का प्रभाव कम होगा। इसके परिणामस्वरूप, “हाल की अड़चनों के परिणामस्वरूप होने वाली एक कम आनुवंशिक विविधता भी मध्यम ह्रास के संचय के साथ होती है। बदलाव, जो समग्र फिटनेस को कम करेगा, ”गोडोय ने कहा।

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इबेरियन लिनेक्स की आनुवंशिक विविधता बहुत कम है। (छवि क्रेडिट: एंटोनीयो झूठ बोलना / www.antonioliebana.es गेटी इमेज के माध्यम से)

उन्होंने कहा कि Iberian lynx की कम आनुवंशिक विविधता इसके प्रजनन उत्पादन और रोगों की उच्च घटनाओं के लिए जिम्मेदार हो सकती है, जो कि आनुवंशिक होने की संभावना है, उन्होंने कहा। लुप्तप्राय प्रजातियों का सामना करना पड़ता है जैसे कि शिकार, निवास स्थान का नुकसान (दोनों से संबंधित) जलवायु परिवर्तन और मानव विकास) और इसके शिकार का नुकसान (खरगोश) रोगों के अनुसार इंटरनेशनल यूनियन फॉर कंजर्वेशन ऑफ नेचर (IUCN) रेड लिस्ट। गोडॉय के अनुसार यूरेशियन लिनेक्स की आनुवंशिक विविधता भी कम है।

खतरों का सामना करने के अलावा, लिन्क्स के पास एक और कारण के लिए अपेक्षाकृत कम आबादी है: यह खाद्य श्रृंखला के शीर्ष पर है। पर्याप्त भोजन करने के लिए, बड़े एपेक्स शिकारियों के पास छोटे जानवरों की तुलना में छोटी आबादी होनी चाहिए जो वे खाते हैं। कटर ने कहा, “मांसाहारियों की कम बहुतायत, विशेष रूप से एकान्त प्रकार के मांसाहारी, जैसे कि उन्हें बहुत कम आनुवंशिक विविधता मिलेगी।” “आप में इसी तरह की चीज देखते हैं चीता, “उन्होंने कहा। वह बड़ी बिल्ली एक है बहुत कम आनुवंशिक विविधता 0.02% की।

हालांकि मनुष्यों की आनुवांशिक विविधता लगभग 0.1% लिंच की तुलना में बहुत अधिक है, यह “बहुत कम है जब आप इस तथ्य के बारे में सोचते हैं कि इस ग्रह पर मनुष्यों के कई अरब हैं,” कटर ने कहा। उन्होंने कहा, “और इसका कारण यह है कि हमारे पास अरबों मनुष्य हैं, अपेक्षाकृत कम समय के लिए।” “जनसंख्या में परिवर्तन के लिए उत्परिवर्तन के लिए समय लगता है क्योंकि यह आनुवंशिक विविधता बनाने के लिए बढ़ता है।”

हाल के इतिहास में मानव प्रभावी जनसंख्या का आकार 100,000 की परिमाण के क्रम पर होने का अनुमान लगाया गया है, लेकिन मानव आबादी के आकार का दीर्घकालिक अनुमान लगभग 10,000 पर कम, परिमाण का एक आदेश है, कटर ने कहा। हमारे प्रभावी जनसंख्या का आकार लाखों नहीं है, विभाजन गिल कवक की तरह है, लेकिन यह इबेरियन लिनेक्स की तुलना में बहुत अधिक है। अगर मनुष्यों ने हमारी आबादी को हजारों वर्षों तक बनाए रखा, तो कटर ने कहा, वह हमारी आनुवंशिक विविधता के अनुसार बढ़ने की उम्मीद करेंगे।

लाइव साइंस पर मूल लेख।

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