遗传多样性和物种多样性的关系，遗传多样性和物种多样性的关系,遗传多样性属于生物多样性吗

据国外媒体报道，你知道地球上遗传多样性最高的物种是什么吗？蝴蝶有20种颜色？还是每20分钟分裂一次，基因不断变异的细菌？

原来现在的纪录保持者可能是一种长在朽木上的真菌。相比之下，猞猁的基因多样性非常低。这对猞猁来说不是好消息，因为更高的基因多样性意味着生物可以更好地适应环境，因此对生物有利。

到底什么是基因多样性？物种如何提高遗传多样性？

本质上，遗传多样性衡量的是同一种族中不同等位基因的概率。它由DNA碱基组成，用字母A、T、C和g表示。碱基加上支持结构构成了核苷酸。遗传多样性可以表示为核苷酸多样性，或属于某一物种的两个生物的基因组中具有不同DNA碱基的位置的比例。

2015年发表的一项研究指出，裂褶菌的核苷酸多样性高达20%，是目前已知遗传多样性最高的真核生物(即细胞内有核的生物)。换句话说，在两个裂褶菌菌株的基因组中，平均每100个位点有20个彼此不同的DNA碱基。这甚至高于之前的纪录保持者Caenorhabditis brenner，其核苷酸多样性为14.1%。它们的核苷酸多样性高于5%，因此被视为具有“超高遗传多样性”的物种。大多数动植物的核苷酸多样性低于这个值。比如人类的核苷酸多样性只有0.1%。

细菌和病毒的遗传多样性普遍较高，但病毒与细菌和真核生物由于属于不同的物种范畴，很难进行比较。为了简化问题，这里只讨论真核生物，即地球上所有的动物、植物和真菌。

可能影响物种遗传多样性的因素，包括突变率、种群大小和种群稳定性。遗传多样性随着突变而增加，所以突变率越高，一个物种的突变越多，其遗传多样性就会越高。同样，人口越多，基因组就越多，因此累积的突变越多，遗传多样性就越高。相反，种群越小，遗传多样性应该越低。研究遗传多样性的科学家主要关注在一个群体中正在繁殖并能传递遗传物质的个体数量。因为这样的个体只占人口的一部分，真正有效的人口规模可能比看起来要小得多。

如果一个种群正在经历一个“瓶颈期”或在一次事故中失去了大部分成员，那么这个种群在一段时间内将保持较小，但最终它总会恢复到以前的规模。但是新种群的遗传多样性会变得相对较低。现代欧洲野牛有过这样的经历。它们在第一次世界大战期间几乎灭绝，野外仅存12只。

高度多样性

除南极洲外，各大洲裂褶菌的遗传多样性都高得惊人。这是因为它们的有效物种规模非常大，可以达到数百万。它们的突变率也高得惊人，大约是果蝇的10倍。这两个因素可能都有助于裂褶菌超高的遗传多样性。

brenner的秀丽隐杆线虫超高的遗传多样性也可以用有效物种的大规模(也是百万量级)来解释。“该物种生活在热带地区，以腐烂的水果和蔬菜中的细菌为食，全年食物来源极其丰富。”它们的体积也很小，只有1mm长，也就是说一个小小的空房间就能装下若干只布雷尼察。由于这些因素，它们的物种大小可以达到超大的水平，这也有助于它们的遗传多样性。

遗传多样性很重要，因为它可以帮助生物适应环境。如果一个物种的遗传多样性低，就没有进化操作的“原料”。如果一种疾病只杀死带有特定基因的生物，而一个物种只有这种等位基因，那么整个物种都会被消灭。相反，如果该物种仍然有该基因的变异版本，也许某个变异将对该疾病产生抗性，从而拯救该物种免于灭绝。

低多样性

Lynx现在正面临这样的风险。伊比利亚猞猁的核苷酸多样性仅为0.026%，是所有已知物种中最低的。伊比利亚猞猁的遗传多样性之所以如此之低，是因为它们在近几个世纪经历了一系列的种群发展瓶颈，所以有效种群规模一直保持在300只以下。当种群规模减小时，基因突变(包括有害突变)对整个种群的影响会变大。例如，如果发生同样的10个有害突变，拥有1000个个体的群体受到的影响将小于只有100个个体的群体。所以，当最近的瓶颈期导致种群的遗传多样性较低时，有害的基因突变也会累积，从而削弱整个种群。

伊比利亚猞猁超低的遗传多样性可能是该物种繁殖率低、患病率高的原因，这些疾病很可能是遗传病。这种濒危物种将面临一系列威胁，如狩猎、栖息地减少(与气候变化和人类发展有关)、猎物减少等。除了伊比利亚猞猁，欧亚猞猁的遗传多样性也很低。

除了这些威胁，猞猁数量少还有一个原因:它们处于食物链的顶端。为了获得足够的食物，猎人的种群规模必须小于猎物。食肉动物的数量相对较少，猞猁是独居动物，这导致它们的遗传多样性非常低。猎豹的情况也差不多，只有0.02%的遗传多样性。

虽然人类的基因多样性(0.1%)远高于猞猁，但考虑到世界上有几十亿人口，这个比例其实是相当低的。之所以会出现这种现象，是因为这几十亿人都是在比较短的时间内出现的。但是，一个群体中的突变积累到一定程度，造成遗传多样性，并不是一朝一夕的事情。

据估计，现代人类的有效人口规模应为10万。然而，人类人口规模的长期预测低了一个级别，可能是10000。我们的有效种群规模远高于裂褶菌，但也远高于伊比利亚猞猁。如果我们现在的人口保持几千年或者几万年，我们的基因多样性也会相应增加。