Генетический дрейф: Случайный сдвиг в частоте генов
Краткие тезисы:
- Генетический дрейф – это случайное изменение частоты генов в популяции с течением времени.
- Он возникает из-за случайной выборки аллелей в небольших популяциях.
- Дрейф генов может привести к потере генетического разнообразия и даже к вымиранию видов.
- Понимание дрейфа генов имеет решающее значение для изучения эволюции, сохранения и селекции животных.
Влияние размера популяции
Генетический дрейф наиболее выражен в малых популяциях. При малом количестве особей вероятность случайного сдвига в частоте аллелей выше. Это связано с тем, что в малых популяциях каждый аллель представлен небольшим количеством копий, и потеря или увеличение одной копии может значительно изменить частоту аллеля.
С другой стороны, в больших популяциях влияние дрейфа генов незначительно. Большое количество аллелей в больших популяциях делает их более устойчивыми к случайным сдвигам в частотах аллелей. Это связано с тем, что потеря или увеличение одной копии аллеля в большой популяции вряд ли существенно повлияет на общую частоту аллеля.
Эффект основателя
Эффект основателя возникает, когда небольшая группа особей отделяется от основной популяции и создает новую популяцию. В новой популяции генетическое разнообразие меньше, чем в исходной популяции, поскольку основатели несут лишь часть аллелей из исходной популяции. Дрейф генов в новой популяции может еще больше снизить генетическое разнообразие.
Эффект основателя может иметь серьезные последствия для новой популяции. Например, если новая популяция основана на небольшой группе особей с редкими рецессивными аллелями, то эти аллели могут стать более распространенными в новой популяции, чем в исходной популяции. Это может привести к увеличению частоты генетических заболеваний в новой популяции.
Генетический груз
Генетический дрейф может также привести к накоплению вредных аллелей в популяции. В небольших популяциях вредные аллели менее склонны к удалению из-за дрейфа генов. Это приводит к накоплению вредных аллелей в популяции, что может привести к снижению общей приспособленности и, в некоторых случаях, даже к вымиранию.
Накопление вредных аллелей в популяции известно как генетический груз. Генетический груз представляет собой серьезное препятствие для эволюции и сохранения видов.
Роль естественного отбора
Хотя дрейф генов может привести к случайным изменениям в частоте генов, естественный отбор все же остается основной движущей силой эволюции. Естественный отбор благоприятствует аллелям, которые повышают приспособленность особей, и удаляет из популяции аллели, которые снижают приспособленность.
Взаимодействие между дрейфом генов и естественным отбором сложное. В малых популяциях дрейф генов может преодолеть действие естественного отбора, что приводит к фиксации вредных аллелей в популяции. Однако в больших популяциях естественный отбор, как правило, более силен, чем дрейф генов, и может удалить из популяции вредные аллели.
Интересные факты о генетическом дрейфе
- Дрейф генов был впервые предложен Теодосием Добжанским в 1937 году.
- Дрейф генов был признан в качестве важного фактора эволюции в течение 1940-х и 1950-х годов.
- Дрейф генов был ответственен за потерю генетического разнообразия у популяций гепардов, находящихся под угрозой исчезновения.
- Дрейф генов также был ответственен за увеличение частоты генетических заболеваний в изолированных человеческих популяциях.
- Исследование дрейфа генов имеет большое значение для понимания эволюции, сохранения и селекции животных.