A populáció szűk keresztmetszete (más néven genetikai szűk keresztmetszet ) egy faj evolúciójának vizsgálata során a populáció súlyos csökkenésének epizódja, majd a populáció további bővülése. Ez a faj genetikai sokféleségének csökkenéséhez vezet.
A demográfiai szűk keresztmetszetet nem szabad összekeverni az alapító hatással , amely akkor következik be, amikor egy populáció egy alcsoportja elszigetelődik a fő csoporttól, és új populációt alapít. Az alapító hatás az alacsony genetikai sokféleségben is megmutatkozik.
A tenyészállatok túlzott kiválasztása egy haszonállat-fajtában a genetikai sokféleség csökkenéséhez is vezet, anélkül azonban, hogy ez befolyásolná a populáció méretét.
A népesség szűk keresztmetszetei csökkentik a genetikai sokféleséget, ezért a populációk alkalmazkodási képességét az új környezeti korlátokhoz, például az éghajlatváltozáshoz vagy a rendelkezésre álló erőforrások csökkenéséhez. Megszüntethetik bizonyos allélokat, amelyek természetes szelekcióval lehetővé tehetik a fajok alkalmazkodását.
A populáció szűk keresztmetszetei felerősítik a túlélők közötti genetikai sodródás hatásait, mert kis populációkban gyorsabb. A természetes szelekció szempontjából egy hasznos mutáció nagyobb relatív nagyságrendet kap, különösen, ha jelentősen növeli a túlélés és a szaporodás elvárásait.
A fő szűk keresztmetszet nagymértékben növeli a beltenyésztést egy populációban, csökkentve a párok lehetséges számát. Ez a recesszív allélek expressziójának növekedését eredményezi, ami endogamikus depresszióhoz vezethet . Ezektől az alléloktól és a kifejeződés környezetétől függően a faj végül alkalmasabbá válhat.
A rendelkezésre álló történelmi adatok mellett (különösen a termesztett növényfajták, haszonállatok vagy bizonyos vadászott fajok esetében) léteznek genetikai és molekuláris biológiai eszközök , különösen az l ' Microsatellite DNS felhasználása alapján . Ezek a megközelítések különösen lehetővé teszik a látszólag azonos vadon élő növények vagy állatok nagy genetikai változatosságának kimutatását.
Az elmélet a Toba katasztrófa arra utal, hogy volt egy szűk az emberi populációban, körülbelül 74 000 évvel ezelőtt, amikor az utóbbit állítólag csökken, körülbelül 15 000, kitörése után a szupervulkán a Toba-tó Indonéziában, ami jelentős éghajlatváltozás ( az átlagos hőmérséklet 3 ° C- ról 3,5 ° C -ra csökken). Ez az elmélet geológiai bizonyítékok összességén alapul, amelyek a Föld hőmérsékletének radikális változását mutatják, bizonyos gének egyidejű koaleszcenciájának látásán, valamint az emberi fajokban megfigyelt gyenge genetikai variáción.
Az ilyen koaleszcencia azonban, bár a genetikai biológia megjósolta, önmagában még nem bizonyítja a demográfiai szűk keresztmetszet meglétét; valójában a mitokondriális DNS és az Y-kromoszóma DNS-e a teljes emberi genomnak csak egy kis részét képviseli, és az anyától, illetve az apától öröklődik, ami drasztikusan megkülönbözteti őket a többi géntől. A legtöbb gén közömbösen örökölhető az apától vagy az anyától, amelynek története tehát akár matrilinealitással, akár patrilinealitással nyomon követhető. Számos génen végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a genetikai koaleszcencia különböző pontjai vannak, a Kr.e. 2 millió évtől a 60 000 évig terjedő időszakban, ami megmutatja az újabban előforduló szélsőséges szűk keresztmetszetek valószínűtlenségét.
1999-ben egy publikáció egy másik modellt, más szóval "hosszú szűk keresztmetszetet" javasolt, amely az alacsony emberi genetikai variabilitást magyarázná a hirtelen környezetváltozás miatti demográfiai szakadás helyett.
A fajták genetikai kiválasztása arra késztette a tenyésztőket, hogy mesterséges megtermékenyítést alkalmazzanak a legjobb hím tenyésztők számára. Néhány nagyteljesítményű hím nagy női populáción történő alkalmazása néhány generációban jelentős genetikai veszteséget és beltenyésztést eredményez, amely káros a fajta jó fejlődésére.
Erre példa volt a svájci szarvasmarhafajta Fribourgból . Az alpesi legelők tejelő fajtája, a szakma az 1930-as években kevertebb fajtává akarta tenni, és kis számú, jó marhahúsú bikával rendelkező bikát választott ki. Sajnos egyikük genetikai anomáliát hordozott, amely rendellenes halálozáshoz vezetett az újszülött borjaknál. Abszorpciós keresztet készítettek Amerikából származó hím Holstein spermával, és a fajta az 1980-as években elhalt.
Ennek a kockázatnak a leküzdése érdekében a hímeknek jelentős genetikai változékonyságot kell fenntartaniuk. A Montbéliarde szarvasmarhafajta kiválasztásakor például a lineáris szelekció abból állt, hogy két hímvonalat tenyésztettek két vagy három karakter optimalizálása érdekében. Az egyes vonalak hibáit ellensúlyozza, ha komplementer nőstényeken használják őket.