ജനിതക വിഗതി അഥവാ ജനിറ്റിക് ഡ്രിഫ്റ്റ്

ഒരു ജീവസമഷ്ടിയിലെ ജീൻ ആവൃത്തിയിലുണ്ടാകുന്ന അവ്യവസ്ഥിത മാറ്റങ്ങൾ. താരതമ്യേന വളരെ ചെറിയ ഒരു ജീവ സമഷ്ടിയിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രധാന പരിണാമ പ്രക്രിയയാണ് ജനിതകവിഗതി. പ്രകൃതി നിർധാരണത്തിലൂടെയുള്ള പരിണാമ പ്രക്രിയയിൽ തലമുറകൾക്കുശേഷം ഒരു സമഷ്ടിയിൽ ജീവികൾക്ക് അനുകൂലമായ ഒരു ജീൻ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുക (fix) യാണ് ചെയ്യുന്നത്. എന്നാൽ ജനിതക വിഗതിയിലൂടെയാകട്ടെ ഇതിൽനിന്നും വ്യത്യസ്തമായി, ജീവികൾക്ക് അനുകൂലമോ, പ്രതികൂലമോ, നിഷ്പക്ഷമോ ആയ അലീലുകൾ സമഷ്ടിയിൽ പൂർണമായി സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുകയോ പൂർണമായി നഷ്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഒരു ജീനിന്റെ രണ്ട് അലീലുകൾ A, A ആണെന്നിരിക്കട്ടെ. A-ന്റെ ജീൻ ആവൃത്തി p എന്നും, A -ന്റേത് q എന്നും സൂചിപ്പിക്കാം. ഇവിടെ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുന്ന ജീനിന്റെ ആവൃത്തി p = 1 ആയും നഷ്ടപ്പെടുന്ന ജീനിന്റെ ആവൃത്തി q = 0 ആയും മാറുന്നു. അതായത് ഒരു ജീവ സമഷ്ടിയിൽ സംഭവിക്കുന്ന ദിശാപരമല്ലാത്ത പരിണാമ പ്രതിഭാസമാണ് ജനിതക വിഗതി എന്നു പറയാം.

സീവാൾ റൈറ്റ് (1931) എന്ന ജനിതക ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ജനിതക വിഗതി എന്ന ആശയം ആദ്യമായി മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്നത്. നിശ്ചിത അംഗങ്ങളുള്ള ഒരു ജീവ സമഷ്ടിയിലെ ജനിതക ഘടനയിലുണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസം എന്നാണ് അദ്ദേഹം ജനിതക വിഗതിക്കു നൽകിയ നിർവചനം. സീവാൾ റൈറ്റിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ജനിതക വിഗതിയിൽ സമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പത്തിനു നിർണായക പ്രാധാന്യമുണ്ട്. ചെറുതും, സ്വതന്ത്രവുമായ ഇത്തരം സമഷ്ടി ഡീം (deme) എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു. ആദ്യകാലത്ത് ഇത്തരം ഡീമുകൾ ജനിതകപരമായി ഐക്യരൂപം ഉള്ളവയായിരുന്നുവെന്നും, തലമുറകൾ കഴിയുമ്പോൾ ഇവ യദൃച്ഛയാ വ്യത്യസ്ത ജനിതക ഘടനയുള്ളവയായിത്തീരുന്നു എന്നുമാണ് സീവാൾ റൈറ്റ് പറയുന്നത്.

സീവാൾ റൈറ്റിന്റെ ജനിതക വിഗതി സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ കടുത്ത വിമർശകനായിരുന്നു ആർ.എ. ഫിഷർ, ഇദ്ദേഹത്തിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ ജനിതക വിഗതിക്ക് പരിണാമത്തിലുള്ള സ്വാധീനം തുലോം കുറവാണ്. മറിച്ച് പ്രകൃതി നിർധാരണത്തിലൂടെയാണ് മഹാഭൂരിപക്ഷം പരിണാമ പ്രവർത്തനങ്ങളും നടക്കുന്നത്. കൂടാതെ താരതമ്യേന വലിയ ജീവസമഷ്ടികളിലാണ് കൂടുതൽ പരിണാമ പ്രക്രിയകൾ നടക്കുന്നതെന്നും അദ്ദേഹം വാദിച്ചു. എന്നാൽ തുടർന്നുണ്ടായ പഠന ഫലങ്ങളും സീവാൾ റൈറ്റിന്റെ ജനിതക വിഗതി സിദ്ധാന്തത്തെ അനുകൂലിക്കുന്നവയായിരുന്നു.

ഒരു ജീവിയുടെ പ്രത്യുത്പാദന ഘട്ടത്തിലുണ്ടാകുന്ന ജീൻ സാമ്പ്ളിങ് (gene sampling) പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായാണ് ജനിതക വിഗതി സംഭവിക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയിലൂടെ ഒരു ജീവിയിൽ നിന്നും അതിന്റെ സന്താനങ്ങൾക്കു ലഭിക്കുന്ന ജീനിന്റെ ആവൃത്തിയിൽ മാറ്റം ഉണ്ടാകുന്നു. ഇത് പ്രധാനമായും രണ്ട് ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ജീനിന്റെ അലീലുകളുടെ പ്രേഷണത്തിലുണ്ടാകുന്ന (Mendelian inheritance) അനിശ്ചിതത്വമാണ് ഒന്ന്. ഉദാഹരണമായി Cc എന്ന വിഷമയുഗ്മജ (Heterogenous) അവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു ജീവി, ‘C’ അലീലിനെയോ, ‘c’ അലീലിനെയോ അടുത്ത തലമുറയിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യാം. (സാധ്യത 1/2). അതായത് സന്താനത്തിന് ഏത് അലീലാവും ലഭിക്കുക എന്നത് കൃത്യമായി പ്രവചിക്കാൻ സാധ്യമല്ല. ആൺ, പെൺ ജീവികൾക്ക് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന സന്താനങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ് ജീൻ ആവൃത്തിയിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്ന രണ്ടാമത്തെ ഘടകം. ജനിതക വിഗതിയുടെ ഫലമായി ഒരു സമഷ്ടിയിലെ വിഷമയുഗ്മജാവസ്ഥയിൽ കുറവുണ്ടാകുന്നു. ഇത് ആത്യന്തികമായി സമയുഗ്മജാവസ്ഥയുടെ വർധനവിനു കാരണമാകുകയും ചെയ്യുന്നു. ‘N’ അംഗങ്ങളുള്ള ഒരു സമഷ്ടിയിൽനിന്നും ഓരോ തലമുറ കഴിയുമ്പോഴും 1/2N എന്ന തോതിലാണ് ഭിന്ന ജാതീയ അവസ്ഥയിൽ കുറവുണ്ടാകുന്നത്. ജീവികളുടെ പ്രത്യുത്പാദനക്ഷമത വ്യത്യാസപ്പെടുന്നതിനനുസരിച്ച്, (1+ V/2) / 4N  എന്ന തോതിലാണ് ഭിന്നജാതീയ ലോക്കസിൽ കുറവുണ്ടാകുന്നത്. ഇവിടെ ‘V’ എന്നത് ഓരോ ജീവിക്കും ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന സന്താനങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലുണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

സമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പത്തിന് (N) ജനിതക വിഗതിയിൽ നിർണായക സ്ഥാനമാണുള്ളത്. എന്നാൽ ഒരു സമഷ്ടിയിലെ എല്ലാ അംഗങ്ങളും അടുത്ത തലമുറയിലേക്ക് ജീൻ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നവ ആയിരിക്കണമെന്നില്ല (ഉദാ. കുഞ്ഞുങ്ങൾ, വൃദ്ധർ തുടങ്ങിയവർ). ഒരു സമഷ്ടിയിലെ സന്താനങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിവുള്ള അംഗങ്ങളാണ് യഥാർഥത്തിൽ ജനിതക വിഗതിക്ക് കാരണമാകുന്നത്. ഇപ്രകാരം സഫലമായ ഒരു ജീവസമഷ്ടി(Effective population-Ne)യിൽ സംഭവിക്കുന്ന കുറവ് ജനിതക വിഗതിയുടെ നിരക്ക് വർധിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു തലമുറയിലെ ആൺ, പെൺ അംഗങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന സന്താനങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലുള്ള വ്യത്യാസം, സഫലജീവസമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പത്തെ കുറയ്ക്കുന്നു.

ഉദാഹരണമായി ആന സീലു (Mirounga angustirostris)കളിൽ ഇണയ്ക്കു വേണ്ടിയുള്ള മത്സരത്തിൽ വളരെ ചെറിയ ശതമാനം ആൺസീലുകൾ മാത്രം വിജയിക്കുകയും സന്താനങ്ങളെ ജനിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രകൃതി നിർധാരണം, 1:1 എന്ന ലൈംഗിക അനുപാതത്തിലുണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനം, യഥാർഥ സമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പത്തിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവയും ഫലപ്രദമായ സമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പത്തെ കുറയ്ക്കുന്നവയാണ്.

ജനിതക വിഗതിമൂലം ജീൻ ആവൃത്തിയിലുണ്ടാകുന്ന ഇത്തരം വ്യതിയാനം ഒരു ഗ്രാഫ് ഉപയോഗിച്ച് (ചിത്രം-1) വ്യക്തമാക്കാം. X അക്ഷത്തിൽ, ജീൻ ആവൃത്തി (പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് ഒന്നിലേക്കുള്ള)യും Y അക്ഷത്തിൽ T തലമുറ കഴിയുമ്പോൾ ഉണ്ടായേക്കാവുന്ന ജീൻ ആവൃത്തിയും സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഓരോ തലമുറ കഴിയുമ്പോഴും, ജീൻ ആവൃത്തി വകത്തിന്റെ വളവ് കുറഞ്ഞുവരുന്നതായി കാണാം. തലമുറകളുടെ എണ്ണം സമഷ്ടിയിലെ അംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ടിക്കു തുല്യമാകുമ്പോൾ (T = 2N), ഒരു ജീനിന്റെ രണ്ട് അലീലുകളുടെ ആദ്യത്തിയും തുല്യമാകുന്നതായി കാണാം. (അതായത് p = q). തുടർന്ന് ഓരോ തലമുറ കഴിയുമ്പോഴും ഭിന്നജാതീയ ആവൃത്തി 1/2N എന്ന തോതിൽ കുറയുകയും ഒരു അലീൽ സ്ഥിരമാക്കപ്പെടാനോ, നഷ്ടപ്പെടാനോ ഉള്ള സാധ്യത 1/4N എന്ന തോതിൽ കൂടുകയും ചെയ്യുന്നു.

ജനിതക വിഗതിയുടെ ചില പ്രത്യേകതകൾ താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.

1. ഒരു സമഷ്ടിയിലെ അലീൽ ആവൃത്തിയിൽ വ്യതിയാനം സംഭവിക്കുകയും അത് ക്രമേണ ഒരു അലീൽ സ്ഥിരമാക്കപ്പെടാൻ ഇടയാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. ഒരു ലോക്കസിലെ ഭിന്ന ജാതീയാവസ്ഥ കുറയാനും ക്രമേണ അതുവഴി ഒരു സമഷ്ടിയിലെ ജനിതക വ്യതിയാനം (Genetic variation) പൂർണമായി നഷ്ടപ്പെടാനും ജനിവിഗതി കാരണമാകുന്നു. ജനിതക വ്യതിയാനത്തിലുണ്ടാകുന്ന കുറവ് പരിണാമപ്രക്രിയയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു.

3. ഒരു ജീവസമഷ്ടിയിൽ ജനിതക വിഗതിമൂലം ഒരു അലീൽ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടാൻ ആവശ്യമായ ശരാശരി സമയം പ്രസ്തുത സമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. വലുപ്പം കുറഞ്ഞ ജീവസമഷ്ടിയിൽ ഒരു അലീൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെടാൻ വേണ്ട സമയം വളരെ കുറവും, വലുപ്പം കൂടിയവയിൽ വളരെ കൂടുതലും ആയിരിക്കും.

4. ഒരു പ്രത്യേക സമയത്ത്, ഒരു പ്രത്യേക അലിൽ ജീവസമഷ്ടിയിൽ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത, ആ അലീലിന്റെ അപ്പോഴുള്ള ആവൃത്തിക്ക് തുല്യമാണ്. അതിന് ആ അലീലിന്റെ മുൻകാല ആവൃത്തിയുമായി യാതൊരു ബന്ധവും ഉണ്ടായിരിക്കുകയില്ല. ഉദാഹരണമായി ‘A’ എന്ന അലീലിന്റെ ആവൃത്തി (p) = 0.7 ആണെങ്കിൽ അത് ജീവസമഷ്ടിയിൽ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടാനുള്ള സാധ്യതയും 0.7 ആയിരിക്കും. പിന്നീട് നിരവധി തലമുറകൾക്കുശേഷം ‘A’ ആവൃത്തി 0.4 ആയി കുറയുകയാണെങ്കിൽ അത് സ്ഥിരീകരിക്കാനുള്ള സാധ്യതയും 0.4 ആയി കുറയും.

5. ഒരു അലീൽ ജനിതക വിഗതിമൂലം ജീവസമഷ്ടിയിൽ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുവാൻ ആവശ്യമായ തലമുറകളുടെ എണ്ണം പ്രസ്തുത ജീവസമഷ്ടിയിലെ അംഗസംഖ്യയുടെ ഏതാണ്ട് നാലിരട്ടിയായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു ജീവസമഷ്ടിയിൽ 1000 അംഗങ്ങളുണ്ടെങ്കിൽ 4000 തലമുറകൾ കഴിയുമ്പോഴായിരിക്കും ജനിതക വിഗതി പൂർത്തിയാകുന്നത്.

6. ജീൻ ആവൃത്തികളിലുണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനം, പഴയ അലീലുകളെ മാറ്റി പകരം പുതിയവ സ്ഥാപിക്കാനും അതുവഴി അനു കൂലനപരമല്ലാത്ത പരിണാമത്തിനും കാരണമാകുന്നു. തന്മാത്രാ ജനിതക തലത്തിൽ ജനിതക വിഗതി വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുണ്ട്. സ്പീഷീസുകൾ തമ്മിൽ ഡിഎൻഎ അനുക്രമത്തിലുണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനങ്ങൾക്ക് മുഖ്യകാരണം ജനിതക വിഗതിയാണെന്ന് കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

തന്മാത്രാ പരിണാമത്തിലെ ഒരു പ്രധാന പ്രേരകശക്തി ജനിതകവിഗതിയാണെന്ന് ജാപ്പനീസ് ജനിതക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മോട്ടു കിമും തന്റെ നിക്ഷ്പക്ഷതാസിദ്ധാന്ത (Neutral Theory) ത്തിൽ വ്യക്തമാക്കുന്നു. ഇതനുസരിച്ച് ജീവികളുടെ ക്ഷമത(Fitness)യിൽ യാതൊരു മാറ്റവും വരുത്താത്ത അലീലുകളുടെ ആവൃത്തിയിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾക്ക് കാരണം ഏറെക്കുറെ ജനിതകവിഗതിയായിരിക്കും. എന്നാൽ, ജീവസമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പം കുറവാണെങ്കിൽ ഇത്തരം നിക്ഷ്പക്ഷ അലീലുകളിലുണ്ടാകുന്ന ജീൻ ആവൃത്തിമാറ്റങ്ങൾ പൂർണമായും ജനിതക വിഗതിയുടെ ഫലമായിട്ടായിരിക്കും ഉണ്ടാവുക.

ജനിതക വിഗതിയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ ജീവസമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പം, മ്യൂട്ടേഷൻ, ദേശാടനം, നിർധാരണം എന്നിവയാണ്. നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതു പോലെ ജീവസമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പത്തിലെ വർധന അലീലുകളുടെ ആവൃത്തിയിലുണ്ടാക്കുന്ന വ്യതിയാനങ്ങൾ കുറയ്ക്കുകയും ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മ്യൂട്ടേഷനും ദേശാടനവും സാധാരണ ഗതിയിൽ ജനിതക വിഗതി മൂലം നഷ്ടപ്പെട്ടേക്കാവുന്ന അലീലുകളെ ജീവസമഷ്ടിയിൽ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. ഏതെങ്കിലും ഒരു അലിൽ പരിണാമത്തിന് സഹായകരമാണ്, അല്ലെങ്കിൽ ജീവിയുടെ നിലനില്പിന് ആവശ്യമാണ് എങ്കിൽ പ്രകൃതി നിർധാരണം വഴി ആ അലീൽ നഷ്ടപ്പെടാതെ സൂക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. പലപ്പോഴും പരിണാമ പ്രക്രിയക്കോ, സ്പീഷീസിന്റെ നിലനില്പ്പിനോ അത്യാവശ്യമില്ലാത്തതായ അലീലുകളാണ് ജനിതക വിഗതിമൂലം നഷ്ടപ്പെടുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, ജീവകം C (Vitamin-C) യുടെ നിർമാണത്തിന് ആവശ്യമായ അലീൽ, പഴവർഗങ്ങൾ ധാരാളമായി കഴിക്കുന്ന പ്രമേറ്റുകളിലും മനുഷ്യരിലും പ്രത്യേകിച്ച് ഒരു പ്രയോജനവും ചെയ്യുന്നില്ല. ഇത്തരം അലീലുകളെ നിഷ്പക്ഷ (Neutral) അലീലുകൾ എന്ന് പറയുന്നു. മനുഷ്യരിലും പ്രൈമേറ്റുകളിലും ജീവകം – അലിൽ നഷ്ടപ്പെടാൻ ഇടയായത് അതിന്റെ നിഷ്പക്ഷ സ്വഭാവം കൊണ്ടാണ് എന്ന് കരുതാം.

ഒരു സ്പീഷീസിന്റെയോ, സ്പീഷീസിനുള്ളിലെ ഒരു സമഷ്ടിയുടെയോ ജനിതകപരമായ വേർതിരിയലി(differentiation)ന് ജനിതകവിഗതി കാരണമാകുന്നുണ്ട്. ഇത്തരം വ്യതിയാനങ്ങൾ വേർതിരിയൽ കാലം (time of divergence) നിർണയിക്കാനും സ്പീഷീസുകൾ തമ്മിലുള്ള പരസ്പര ബന്ധത്തിന്റെ തോത് മനസിലാക്കാനും സഹായിക്കുന്നു.

ജനിതക വിഗതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മറ്റു രണ്ട് അവസ്ഥകളാണ് സ്ഥാപക പ്രഭാവവും (Founder effect), കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവവും (Bottle neck effect).

സ്ഥാപക പ്രഭാവം (Founder effect)

ഒരു വലിയ ജീവസമഷ്ടിയിലെ ഏതാനും ചില അംഗങ്ങൾ പ്രത്യേകമായി ഒരു പുതിയ സമഷ്ടി സ്ഥാപിക്കാനിടയാകുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ഒരു പ്രത്യേക പ്രതിഭാസമാണ് സ്ഥാപക പ്രഭാവം എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. പുതിയ സമഷ്ടി സ്ഥാപിക്കുന്നതിൽ ഈ അംഗങ്ങൾ അടിസ്ഥാനപരമായ പങ്ക് വഹിക്കുന്നതിനാൽ ഇവയെ സ്ഥാപകർ എന്ന് പറയുന്നു. പൈതൃക സമഷ്ടിയുടെ ജനിതക വ്യതിയാനത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയ ഒരു അംശം മാത്രമേ ഈ സ്ഥാപകർ വഹിക്കുന്നുള്ളു. അതുകൊണ്ട് അവർ രൂപം കൊടുക്കുന്ന സമഷ്ടിയിൽ വളരെ വ്യത്യസ്തമായ ജനിതക ആവൃത്തി സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു. സ്ഥാപകരുടെ അലീലുകളുടെ ആവൃത്തി പില്ക്കാലത്ത് സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്ന സമഷ്ടിയിലെ ജീവികളുടെ ജനിതക ഘടനയെയും സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു കൂട്ടം ദേശാടനപ്പക്ഷികളിൽ 1000-ൽ ഒന്നിൽ മാത്രം കാണപ്പെടുന്ന ഒരു അപൂർവമായ അലീൽ (r) ഉണ്ടെന്ന് കരുതുക. ഈ പക്ഷികൾ ദേശാടനം ചെയ്യുമ്പോൾ അഞ്ച് പക്ഷികൾ കൂട്ടം തെറ്റി മറ്റൊരു ദിശയിലേക്ക് പറന്ന് ഒരു പ്രദേശത്ത് വന്ന് ചേരുന്നുവെന്ന് വിചാരിക്കുക. ഈ അഞ്ച് പക്ഷികളിൽ ഒരെണ്ണത്തിൽ മേൽസൂചിപ്പിച്ച അപൂർവ അലീലുകൾ സമജാതീയ അവസ്ഥയിലും, മറ്റൊന്നിൽ ഭിന്ന ജാതീയ അവസ്ഥയിലും ഉണ്ടെന്ന് കരുതുക. ഈ അഞ്ചു പക്ഷികളും പത്ത് ബീജകോശങ്ങൾ വീതം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അപ്രകാരം ഉണ്ടാകുന്ന ജീൻ പൂളിൽ 50 ബീജകോശങ്ങൾ ഉണ്ടാകും. ഇവയിൽ 15 ബീജ കോശങ്ങൾ പ്രസ്തുത അപൂർവ അലീലുകൾ വഹിക്കുന്നവയായിരിക്കും. ഇങ്ങനെയുള്ള ജീൻ പൂളിൽ അപൂർവ അലീലുകളുടെ ആവൃത്തി 15/50 അതായത് 0.3 ആയിരിക്കും. ഇത് മുമ്പുണ്ടായിരുന്ന സമഷ്ടിയിലെ ജനിതക ആവൃത്തിയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ വളരെ വലുതാണ്. അതുകൊണ്ടു തന്നെ സ്ഥാപകരാൽ സ്ഥാപിക്ക പ്പെട്ട പുതിയ സമഷ്ടിയുടെ ജനിതക ഘടനയിൽ വലിയ മാറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നു.

പുതുതായി സ്ഥാപിതമായ സമഷ്ടിയുടെ വലുപ്പം വളരെ കുറവായതുകൊണ്ട് ഇത്തരം അപൂർവ അലീലുകൾ ജനിതകവിഗതിയിലൂടെ പൂർണമായി സ്ഥാപിക്കപ്പെടുകയോ, നഷ്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യാം. ചില ചെറിയ സമൂഹങ്ങളിൽ സ്ഥാപക പ്രഭാവം വളരെ പ്രകടമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, അമേരിക്കൻ ഇന്ത്യാക്കാരിൽ രക്തഗ്രൂപ്പ് B യുടെ തീർത്തുമുള്ള അഭാവം സ്ഥാപിത പ്രഭാവം മൂലമാണെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു. അതുപോലെ ജർമനിയിൽ നിന്നും 18-ാം നൂറ്റാ ണ്ടിൽ അമേരിക്കയിലേക്ക് കുടിയേറിയ ഒരു വിഭാഗമാണ് ഡങ്കേഴ്സ് (Dunkers). ആദ്യകാലത്ത് 27 കുടുംബങ്ങളാണ് ഇവിടെ ഉണ്ടായിരുന്നത്. ഇവർ ഇന്നും അമേരിക്കയിൽ മറ്റു സമൂഹങ്ങളിൽ നിന്ന് ഒറ്റപ്പെട്ടു കഴിയുന്നു. ഇവരിൽ രക്തഗ്രൂപ്പ് A യുടെ ആവൃത്തി വളരെ കൂടുതലാണ്. മറ്റൊരു മതസമൂഹമാണ് വടക്കേ അമേരിക്കയിലെ ഓൾഡ് ഓർഡർ അമീഷുകൾ (Old Order Amish) ഇവരിലും വിവിധ രക്തഗ്രൂപ്പ് ആവൃത്തികൾ ചുറ്റുമുള്ള സമഷ്ടിയിൽ നിന്നു വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവം (Bottle neck effect)

ഒരു ജീവസമഷ്ടിയിലെ അംഗങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൽ ഏതെങ്കിലും തരത്തിൽ വൻ തകർച്ചയും അനന്തരം വർധനവും സംഭവിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ജനിതകവിഗതിയാണ് കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവം. കുപ്പിക്കഴുത്തിലൂടെ കടന്നശേഷം വികസിതമായ ജീവസമഷ്ടിയിലെ ജനിതക ആവൃത്തി ആദ്യത്തേതിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസമായിരിക്കും. ചില അവസരങ്ങളിൽ പല കാരണങ്ങളാൽ ജീവസമഷ്ടിതകർച്ച (Population crash) ഉണ്ടാകുന്നു. വെള്ളപ്പൊക്കം, കാട്ടുതീ, അഗ്നിപർവത സ്ഫോ ടനം, ഭൂമി കുലുക്കം തുടങ്ങിയ പ്രകൃതി ദുരന്തങ്ങൾ ഇതിന് കാരണമാകാറുണ്ട്. ഇത് സ്ഥാപക പ്രഭാവ(founder effect)ത്തിന് സമമായ ഒരവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ജനിതകവിഗതിമൂലം സമഷ്ടിയിൽ ചില അലീലുകൾ പൂർണമായും സ്ഥാപിക്കപ്പെടുകയോ നഷ്ടപ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്ന ഒരു അവസ്ഥ ഉണ്ടാകാറുണ്ട്. പലപ്പോഴും കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവത്തിനു മുമ്പുണ്ടായ നിർധാരണം മൂലമുള്ള സ്വാധീനം പുതിയ ജീവസമഷ്ടിയിൽ ഒരു ചെറിയ കാലയളവിൽ പ്രസക്തമല്ലാതാകുന്ന ഒരു അവസ്ഥയും ഉണ്ടാകാറുണ്ട്. ഇത് ഒരു ഇടവേളയായി കരുതാം. ഇതിൽ നേരത്തേ ഉണ്ടായിരുന്ന ജീവികളുടെ പരിണാമത്തിന് അനുകൂലമായ ചില മ്യൂട്ടേഷനുകൾ നഷ്ടപ്പെടാനും അപകടകരമായ ചില മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ജീവസമഷ്ടിയിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെടാനും ഇടയാകുന്നു.

എഡ്വിൻ ബ്രയന്റ് (Edwin Bryant) മസ്ക് ഡൊമസ്റ്റിക്ക (Musca domestica) എന്ന ഈച്ചകളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണ പഠനങ്ങൾ കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവം വെളി പ്പെടുത്തുന്നു. പരീക്ഷണങ്ങൾക്കായി സ്വാഭാവിക ജീവ സമഷ്ടിയിൽ നിന്നും ശേഖരിച്ച് ഈച്ചകളെ മൂന്ന് ഗ്രൂപ്പായി വേർതിരിക്കുകയുണ്ടായി. ഇതിൽ ആദ്യത്തെ ഗ്രൂപ്പിൽ ഒരു ജോടി ഈച്ചകളും രണ്ടാമത്തേതിൽ നാല് ജോടി ഈച്ചകളും മൂന്നാമത്തേതിൽ 16 ജോടി ഈച്ചകളും ആണ് ഉൾപ്പെടുത്തിയത്. ഈ മൂന്ന് വിഭാഗം ഈച്ചകളെയും പ്രത്യേകം പ്രത്യേകം വളർത്തിയെടുത്തു. ഇവ ഓരോന്നിന്റെയും അംഗസംഖ്യ 1000-ത്തോളം എത്തിയ ശേഷം ഇങ്ങനെ ഉണ്ടായ ജീവസമഷ്ടികളിൽ നിന്ന് ഈച്ചകളെ പഴയതുപോലെ 1, 4, 16 എന്നീ ജോടികളായി വേർതിരിച്ച് വീണ്ടും വളർത്തുകയും ചെയ്തു. ഇത് കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവത്തിന് സമമായ ഒരു അവസ്ഥ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. മേൽ വിവരിച്ച പരീക്ഷണം 5 തവണ ആവർത്തിക്കുകയുണ്ടായി. ഇതേസമയം 1000 ഈച്ചകൾ അടങ്ങിയ ഒരു ജീവസമഷ്ടിയെ താരതമ്യത്തിനായി അതേപടി നിലനിർത്തിയിരുന്നു. കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവത്തിന് വിധേയമായ ഈച്ചകളിൽ ഭിന്നജാതീയമായ ജനിതകരൂപ ആവൃത്തി കുറഞ്ഞതായി കണ്ടു. ഈ കുറവ് ഏറ്റവും അധികം പ്രകടമായത് ഒരു ജോടി ഈച്ചകൾ ഉപയോഗിച്ച് നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിലാണ്. അതു പോലെ, അപൂർവമായ അലീലുകളുടെ നഷ്ടത്തിനും കുപ്പിക്കഴുത്ത് പ്രഭാവം കാരണമാകുന്നെന്നും ഈ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ തെളിഞ്ഞു.

---

ലൂക്ക ജീവപരിണാമം കോഴ്സ്