Дрейфът на гените като фактор за еволюцията
Дрейфът на гените като фактор за еволюцията
Можем да разглеждаме дрейфа на гените като един от факторите за еволюцията на популацията. Поради дрейфа, честотите на алелите могат да се променят произволно в местните популации, докато достигнат точка на равновесие - загубата на един алел и фиксирането на друга. В различните популации гените се „отклоняват“ независимо. Следователно резултатите от дрейфа са различни при различните популации - при някои е определен набор от алели, а при други - друг. По този начин, отклонението на гените води, от една страна, до намаляване на генетичното разнообразие в рамките на популациите и, от друга страна, до увеличаване на разликите между популациите, до тяхното разминаване в редица признаци. Това отклонение от своя страна може да служи като основа за видообразуване.
В хода на еволюцията на популацията генният дрейф взаимодейства с други фактори на еволюцията, предимно с естествения подбор. Съотношението на приноса на тези два фактора зависи както от интензивността на подбора, така и от размера на популацията. С висока интензивност на селекцията и голям размер на популацията, ефектът на случайните процеси върху динамиката на честотите на гените в популациите става незначителен. Напротив, при малки популации, с малки разлики във годността между генотиповете, отклонението на гените става решаващо. В такива ситуации по-малко адаптивният алел може да бъде фиксиран в популацията и по-адаптивният може да бъде загубен.
Както вече знаем, най-честата последица от дрейфа на гените е изчерпването на генетичното разнообразие в популациите поради фиксиране на някои алели и загуба на други. Процесът на мутация, напротив, води до обогатяване на генетичното разнообразие в популациите. Алел, изгубен в резултат на дрейф, може да възникне отново и отново поради мутация.
Тъй като дрейфът на гените е неориентиран процес, едновременно с намаляване на разнообразието в популациите, той увеличава разликите между местните популации. Това се противодейства от миграцията. Ако алелът е фиксиран в една популация И, и в друга и, тогава миграцията на индивиди между тези популации води до факта, че алелното разнообразие се появява отново в двете популации.
Ефект на тесни места.
Популационни вълни и отклонение на гените. Размерът на населението рядко остава постоянен във времето. Нарастването на броя е последвано от рецесии. С. С. Четвериков беше един от първите, който обърна внимание на периодичните колебания в броя на естествените популации, популационните вълни. Те играят много важна роля в еволюцията на популациите. Дрейфът на гените има малък ефект върху честотите на алелите в многобройни популации. Въпреки това, по време на периоди на рязък спад в броя, неговата роля значително се увеличава. В такива моменти той може да се превърне в решаващ фактор в еволюцията. По време на спада честотата на някои алели може да се промени драстично и непредсказуемо. Може да има загуба на някои алели и рязко изчерпване на генетичното разнообразие на популациите. След това, когато размерът на популацията започне да се увеличава, популацията ще възпроизвежда от поколение на поколение генетичната структура, създадена в момента на преминаване през „тесното място“ на популацията. Пример е ситуацията с гепарди - представители на котки. Учените са установили, че генетичният състав на всички съвременни популации на гепарди е много сходен. Освен това генетичната изменчивост във всяка от популациите е изключително ниска. Тези особености на генетичната структура на популациите от гепарди могат да бъдат обяснени, ако приемем, че сравнително наскоро (преди няколко стотин години) този вид е преминал през много тесен брой на шията и всички съвременни гепарди са потомци на няколко (според оценките на американски изследователи, 7) лица.
Ефект на тесни места изигра, очевидно, много важна роля в еволюцията на човешките популации. Предците на съвременните хора в продължение на десетки хиляди години са се заселили по целия свят. По пътя много популации изчезнаха напълно. Дори оцелелите често са били на ръба на изчезването. Техният брой падна до критично ниво. По време на преминаването през "тесното място" на броя на алелните честоти се променя различно в различните популации. Някои алели са напълно загубени в някои популации и фиксирани в други. След възстановяването на размера на популацията, променената им генетична структура се възпроизвежда от поколение на поколение. Тези процеси очевидно са определили мозаечното разпределение на някои алели, което сега наблюдаваме в местните човешки популации. Разпределението на алелите е показано по-долу IN по система от кръвни групи AB0 в хората. Значителните различия между съвременните популации една от друга могат да отразяват последиците от дрейфа на гените, който се е случил в праисторическите времена по време на преминаването на популациите на предците през „тесното място“ на числа.