Ekologie, ekogenetika
(přesměrováno z Ekogenetika)
Ekologie populací[upravit | editovat zdroj]
Populací nazýváme soubor jedinců téhož druhu obývající v daném časovém období určité území.
Populační ekologie zkoumá vliv ekologických faktorů na populace (demekologie).
V populaci jsou jedinci rozmístěni tak, aby každý měl pravděpodobnost podílet se na reprodukci potomstva populace. Jedná se tedy o živý sytém, v němž se neprojevují jenom biologické vlastnosti jedinců, ale i biologické vlastnosti celé skupiny. Populace tak může: růst, stárnout, diferencovat se, udržovat se, mít určitou strukturu, natalitu, mortalitu, rozptyl, … Populační ekologie umožňuje zkoumat tyto vlastnosti, přispívá tím k dokonalejšímu poznání genofondu přírody.
Disperze[upravit | editovat zdroj]
Disperze (rozptyl) – rozmístění jedinců v populaci, informuje o umístění jedinců v obývaném prostoru. Dělí se:
- lineární;
- plošná;
- prostorová.
Hustota populace[upravit | editovat zdroj]
- S rozmístěním jedinců souvisí hustota populace – je dána počtem jedinců na jednotku plochy – abundance.
Hustota populace podléhá druhově podmíněným změnám:
- oscilace (kolísání početnosti během 1 roku);
- fluktuace (kolísání početnosti během více let, výsledek mortality a natality).
- Některé druhy se čas od času přemnožují. Fáze přemnožení: gradace → gradační vrchol → kulminace → retrogradace → latence → pregradace → progrese s novým gradačním vrcholem.
- Na kolísání početnosti populací mají vliv: klimatické podmínky, nemoci, zásahy člověka, …
- V důsledku nerovnoměrného rozložení životně důležitých složek prostředí jsou živočichové rozptýleni v krajině nenáhodně a nerovnoměrně.
- Roli hraje i sociální struktura populace a poměr pohlaví.
Věková struktura populace[upravit | editovat zdroj]
- Další charakteristikou populace je její věková struktura. Z tohoto hlediska můžeme dělit populace do 3 kategorií:
- preproduktivní;
- produktivní;
- postproduktivní (staří jedinci).
- Natalita (množivost) je přímo závislá na rychlosti metabolismu a nepřímo závislá na velikosti.
- Mortalita (úmrtnost).
Živočišná populace podléhá jakési prostorové aktivitě, a to jednak při pohybu v důsledku expanze druhu, nebo taky za teplem, kvůli rozmnožování, za potravou, … Zajímavá je vertikální aktivita (kamzík).
Významným znakem je forma populačního růstu:
- uzavřený růst (křivka písmene S) – maximální hustota populace kolísá kolem tzv. únosné kapacity prostředí;
- otevřený růst (křivka písmene J) – na počátku pozvolný nárůst, pak prudký vzestup a nakonec strmý pokles.
Ekogenetika[upravit | editovat zdroj]
- Studuje dědičně podmíněné rozdíly reakce osob na fyzikální, biologické a chemické vlivy prostředí, tedy interakce genetických faktorů s faktory prostředí (angl. gene-environment interactions, GxE).
- Pro některé kategorie GxE se vydělily specifické podobory ekogenetiky, např. farmakogenetika, nutrigenetika, toxikogenetika, aktigenetika apod.
- Pozornost je věnována především alelám, jejichž účinek vede k disproporčnímu, biologicky/klinicky významnému zcitlivění jejich nositele vůči škodlivému (rizikové alely) nebo blahodárnému (protektivní alely) působení daného faktoru prostředí.
- Interakce mezi genetickými faktory a prostředím může zahrnovat jedinou genetickou variantu s výrazným účinkem (ztrátová mutace fenylalaninhydroxylázy v interakci s dietním přívodem fenylalaninu v rámci patogeneze fenylketonurie), ale i velké množství rizikových/protektivních alel souhrnně zcitlivujících k účinku environmentálního agens.
Fyzikální vlivy[upravit | editovat zdroj]
- UV záření – silný mutagen pro jednobuněčné organismy. U člověka v malém množství potřebný pro tvorbu vitaminů. Ochranu zabezpečuje pigment.
- Pigmentace je polygenně dědičná, míra ochrany je dána genotypem.
- UV záření vyvolává mutace, ty jsou odstraňovány činností reparačních enzymů. Osoby s poruchami reparace mají zvýšené riziko malignit.
- Choroby spojené s citlivostí na UV záření:
- Xeroderma pigmentosum je autosomálně recesivní onemocnění. Kůže je extrémně citlivá na sluneční světlo, na exponovaných místech se tvoří v časném věku karcinomy. Defekt endonukleasy + mutace dalších asi 6 genů, jedinci s kombinací alel Aa postiženi méně.
- Bloomův syndrom (erythema congenitale teleangiectaticum Bloom) je autosomálně recesivní syndrom chromosomální nestability.
Potraviny[upravit | editovat zdroj]
- Tuky
- Hyperlipemie s následnou aterosklerosou, ICHS, IM.
- Individuální riziko je podmíněno nejen životosprávou, ale i genetickou dispozicí.
- Metabolismus tuků závisí na jejich transportu v krvi, jejich vazbě na receptory buněk a na odbourávání tuků v buňkách.
- Množství tuků je ovlivnitelné dietou a léky.
- Sůl
- citlivost čidel na slanou chuť je ovlivněna prahem vnímavosti slané chuti a rodovými návyky;
- podmíněna geneticky, modifikována v dětství;
- osoby s dominantně děděnou poruchou transportu Na+ z buněk a K+ do buněk (Na-K pumpa);
- arteriální hypertenze.
- Mléko
- snížená aktivita laktázy → nestrávená laktosa → GIT potíže;
- AR dědičná deficience laktázy – atrofická enteritis;
- degenerativní změny v ledvinových kanálcích.
- Mouka
- Osoby s céliakií (glutenovou enteropatií) – jde o neschopnost štěpit gluten v mouce, poruchy resorpce živných látek, trávící obtíže. Dědičnost nepravidelně dominantní. Stav je upravitelný dietou (bezlepková).
- Bílkoviny
- Toxické pro děti s vrozenými poruchami metabolismu aminokyselin (př. PKU, dieta s nízkým obsahem Phenylalaninu).
- Alkohol
- Alkoholismus je podmíněn sociálními faktory a geneticky.
- Alkohodehydrogenasy (ADH) – alkohol je metabolizován v játrech na acetaldehyd (vstřebávání již v žaludku).
- Tolerance k alkoholu je ovlivněna i aktivitou acetaldehyddehydrogenasy (ALDH).
Inhalanty[upravit | editovat zdroj]
- prach (deficit antitrypsinu → plicní emfyzém);
- kouření (karcinomy plic);
- alergeny (změny v imunitní odpovědi, astma bronchiale).
Infekce[upravit | editovat zdroj]
- Insulin dependentní DM (DM I.typu):
- manifestace v dětství;
- dědí se antigenní výbava (HLA haplotypy, DR3 a 4) – u 95 % postižených;
- Poruchy imunity:
- agama-globulinemie (GR);
- aplasie thymu;
- AIDS, mononukleosa podmíněná EB-virem;
- Vředová choroba žaludku a duodena:
- Helicobacter pylori.
- Žloutenka, TBC, …
Odkazy[upravit | editovat zdroj]
Související články[upravit | editovat zdroj]
Zdroj[upravit | editovat zdroj]
- ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 11. 2. 2010]. <http://www.stefajir.cz>.