Genetický drift

Amish Boys. Getty/Nancy Brammerová

Definícia:

Genetický drift je definovaná ako zmena počtu dostupných alel v populácii náhodnými udalosťami. Tiež nazývaný alelický drift, tento jav je zvyčajne spôsobený veľmi malým genofondu alebo veľkosť populácie. Na rozdiel od prirodzený výber je to náhodná, náhodná udalosť, ktorá spôsobuje genetický posun a závisí výlučne od štatistickej náhody namiesto toho, aby sa žiaduce vlastnosti preniesli na potomstvo. Pokiaľ sa veľkosť populácie nezvýši v dôsledku väčšej imigrácie, počet dostupných alel sa každou generáciou zmenšuje.

K genetickému posunu dochádza náhodou a môže spôsobiť, že alela úplne zmizne z genofondu, aj keď to bola žiaduca vlastnosť, ktorá sa mala preniesť na potomstvo. Štýl náhodného vzorkovania genetického driftu zmenšuje genofond, a preto mení frekvenciu výskytu alel v populácii. Niektoré alely sa počas jednej generácie úplne stratia v dôsledku genetického driftu.

Táto náhodná zmena v genofonde môže ovplyvniť rýchlosť evolúcie druhu. Namiesto toho, aby bolo potrebné niekoľko generácií, aby ste videli zmenu vo frekvencii alel, genetický drift môže spôsobiť rovnaký vplyv v rámci jednej alebo dvoch generácií. Čím menšia je veľkosť populácie, tým väčšia je pravdepodobnosť výskytu genetického driftu. Väčšie populácie majú tendenciu fungovať prostredníctvom prirodzeného výberu oveľa viac ako genetického driftu kvôli obrovskému počtu alel, ktoré sú dostupné pre prirodzený výber v porovnaní s menšími populáciami. The Hardyho-Weinbergova rovnica nemožno použiť na malých populáciách, kde je genetický drift hlavným prispievateľom k diverzite alel.

Úzke hrdlo efekt

Jednou špecifickou príčinou genetického driftu je efekt úzkeho miesta alebo zúženie populácie. Efekt úzkeho miesta nastáva, keď sa väčšia populácia výrazne zmenší v krátkom čase. Zvyčajne je tento pokles veľkosti populácie vo všeobecnosti spôsobený náhodným environmentálnym vplyvom, ako je prírodná katastrofa alebo šírenie chorôb. Táto rýchla strata alel robí genofond oveľa menším a niektoré alely sú z populácie úplne eliminované.

Populácie, ktoré zažili úzke miesto v populácii, z nevyhnutnosti zvyšujú počet prípadov inbrídingu, aby sa ich počet vrátil na prijateľnú úroveň. Príbuzenské kríženie však nezvyšuje diverzitu alebo počet možných alel a namiesto toho len zvyšuje počet rovnakých typov alel. Príbuzenské kríženie môže tiež zvýšiť šance na náhodné mutácie v DNA. Aj keď to môže zvýšiť počet alel, ktoré sa môžu preniesť na potomstvo, tieto mutácie mnohokrát vyjadrujú nežiaduce vlastnosti, ako je choroba alebo znížená mentálna kapacita.

Efekt zakladateľov

Ďalšia príčina genetického driftu sa nazýva zakladateľov efekt. Hlavnou príčinou efektu zakladateľov je tiež nezvyčajne malá populácia. Avšak namiesto náhodného vplyvu na životné prostredie, ktorý znižuje počet dostupných jedincov na rozmnožovanie, efekt zakladateľov sa prejavuje v populáciách, ktoré sa rozhodli zostať malé a neumožňujú rozmnožovanie mimo tejto populácie.

Často sú tieto populácie špecifické náboženské sekty alebo odnože určitého náboženstva. Výber partnera je výrazne obmedzený a vyžaduje sa, aby to bol niekto v rovnakej populácii. Bez imigrácie alebo toku génov je počet alel obmedzený len na túto populáciu a nežiaduce vlastnosti sa často stávajú alelami, ktoré sa odovzdávajú najčastejšie.

Príklady:

Príklad efektu zakladateľov sa stal v určitej populácii Amishov v Pensylvánii. Keďže dvaja zo zakladajúcich členov boli nositeľmi Ellis van Creveldovho syndrómu, choroba sa v tejto kolónii Amishov vyskytovala oveľa častejšie ako u bežnej populácie Spojených štátov. Po niekoľkých generáciách izolácie a príbuzenského kríženia v kolónii Amish sa väčšina populácie stala buď nosičmi alebo trpela Ellis van Creveldovým syndrómom.