Дрейф генів як фактор еволюції

Дрейф генів як фактор еволюції - розділ Біологія, Виникнення і розвиток еволюційної біології. Ми можемо Розглядати Дрейф Генов Як Один Із Факторів еволюції популяції. Б.

Ми можемо розглядати дрейф генів як один з факторів еволюції популяцій. Завдяки дрейфу частоти алелей можуть випадково змінюватися в локальних популяціях, поки вони не досягнуть точки рівноваги - втрати одного алеля і фіксації іншого. У різних популяціях гени «дрейфують» незалежно. Тому результати дрейфу виявляються різними в різних популяціях - в одних фіксується один набір алелей, в інших - інший. Таким чином, дрейф генів веде з одного боку до зменшення генетичної різноманітності всередині популяцій, а з іншого боку - до збільшення різниці між популяціями, до їх дивергенції по ряду ознак. Ця дивергенція в свою чергу може служити основою для видоутворення.

В ході еволюції популяцій дрейф генів взаємодіє з іншими факторами еволюції, перш за все з природним відбором. Співвідношення вкладів цих двох факторів залежить як від інтенсивності відбору, так і від чисельності популяцій. При високій інтенсивності відбору і високої чисельності популяцій вплив випадкових процесів на динаміку частот генів в популяціях стає дуже незначним. Навпаки, в малих популяціях при невеликих відмінностях по пристосованості між генотипами дрейф генів набуває вирішального значення. У таких ситуаціях менш адаптивний аллель може зафіксуватися в популяції, а більш адаптивний може бути утрачен.Как ми вже знаємо, найбільш частим наслідком дрейфу генів є збіднення генетичного різноманіття всередині популяцій за рахунок фіксації одних алелей і втрати інших. Мутаційний процес, навпаки, призводить до збагачення генетичної різноманітності всередині популяцій. Аллель, втрачений в результаті дрейфу, може виникати знову і знову за рахунок мутації. Оскільки дрейф генів - ненаправленої процес, то одночасно зі зменшенням різноманітності всередині популяцій, він збільшує відмінності між локальними популяціями. Цьому протидіє міграція. Якщо в однієї популяції зафіксовано аллель А, а в інший а, то міграція особин між цими популяціями призводить до того, що всередині обох популяцій знову виникає аллельному різноманітність.

Ефект пляшкового горлечка.

Популяційні хвилі і дрейф генів. Чисельність популяцій рідко залишається постійною в часі. За підйомами чисельності слідують спади. С. С. одним з перших звернув увагу на періодичні коливання чисельності природних популяцій, популяційні хвилі. Вони грають дуже важливу роль в еволюції популяцій. Дрейф генів мало позначається на частотах алелей в численних популяціях. Однак в періоди різкого спаду чисельності його роль сильно зростає. У такі моменти він може ставати вирішальним фактором еволюції. У період спаду частота певних алелей може різко і непередбачувано змінюватися. Може відбуватися втрата тих чи інших алелів і різке збіднення генетичного різноманіття популяцій. Потім, коли чисельність популяції починає зростати, популяція буде з покоління в покоління відтворювати ту генетичну структуру, яка встановилася в момент проходження через «пляшкове горлечко» чисельності. Прикладом можуть служити ситуація з гепардами - представниками котячих. Вчені виявили, що генетична структура всіх сучасних популяцій гепардів дуже схожа. При цьому генетична мінливість всередині кожної з популяцій вкрай низька. Ці особливості генетичної структури популяцій гепардів можна пояснити, якщо припустити, що відносно недавно (пару сотень років тому) даний вид пройшов через дуже вузьке горлечко чисельності, і всі сучасні гепарди є нащадками декількох (за підрахунками американських дослідників, 7) особин.

Ефект пляшкового горлечка зіграв, мабуть, дуже значну роль в еволюції популяцій людини. Предки сучасних людей протягом десятків тисяч років розселялися по всьому світу. На цьому шляху, безліч популяцій повністю вимирало. Навіть ті, які вціліли, часто опинялися на межі вимирання. Їх чисельність падала до критичного рівня. Під час проходження через «пляшкове горлечко» чисельності частоти алелей змінювалися по-різному в різних популяціях. Певні алелі втрачалися повністю в одних популяціях і фіксувалися в інших. Після відновлення чисельності популяцій їх змінена генетична структура відтворювалася з покоління в покоління. Ці процеси, мабуть, і зумовили, то мозаїчне розподіл деяких алелей, яке ми сьогодні спостерігаємо в локальних популяціях людини. Нижче представлено розподіл аллеля В за системою груп крові АВ0 у людей. Значні відмінності сучасних популяцій один від одного можуть відображати наслідки дрейфу генів, який відбувався в доісторичні часи в моменти проходження предкової популяцій через «пляшкове горлечко» чисельності.

Всі теми даного розділу:

Виникнення і розвиток еволюційної біології.
Еволюційна біологія, як і будь-яка інша наука, пройшла довгий і звивистий шлях розвитку. Виникали і перевірялися різні гіпотези. Більшість гіпотез не витримувала перевірки ф

Біогеографічні свідоцтва еволюції.
Біогеографія - це наука, яка вивчає розподіл живих організмів на Землі. Вона виникла завдяки працям Ч. Дарвіна і А.Уоллеса. Дарвін присвятив біогеографії значну частину «Подорожі

Зміна розташування континентів в минулому Землі
Ще за часів Дарвіна було ясно, що острови і окремі частини континентів можуть змінювати свої обриси, виникати, піднімаючись над рівнем моря, зникати, ховаючись під водою. Але ні Дарвін, ні його

Генетична структура популяцій.
Частоти алелей і генотипів. Генетичну структуру популяції ми можемо описати, визначивши частоти генотипів в її генофонді. Для цього нам немає необхідності обстежити всіх особин е

Генетичні і онтогенетические основи еволюції.
Морфологічні відмінності між таксонами, як і внутрішньовидова мінливість, обумовлені генетичними відмінностями. Ми знаємо, однак, що гени кодують Неготові ознаки, а шляхи їх розвитку в онтог

Дрейф генів і молекулярні годинник еволюції.
Кінцевим результатом дрейфу генів є повне усунення одного алеля з популяції і закріплення (фіксація) в ній іншого аллеля. Чим частіше той чи інший аллель зустрічається в популяції, тим вище

Мінливість природних популяцій.
Еволюція - це спадкове зміна властивостей живих організмів в ряду поколінь. Які фактори роблять еволюцію можливої? Як і чому змінюються властивості живих організмів? Що забезпечує устойчи

Популяція вбирає мінливість як губка
Внутрішньовидова мінливість живих організмів завжди привертала пильну увагу дослідників, хоча ставлення до неї з часом змінювалося. Довгий час її вважали чимось несуттєвим, затемнює

способи видоутворення
Основні етапи аллопатрических і сімпатріческого видоутворення

Палеонтологічні свідоцтва еволюції.
Дані палеонтології, біогеографії, порівняльної анатомії, ембріології і молекулярної біології містять переконливі і, що дуже важливо, взаємодоповнюючі і несуперечливі свідоцтва еволюції

Напрями еволюції.
Напрямок еволюції кожної систематичної групи визначається взаємовідносинами між особливостями середовища, в якій протікає еволюція даного таксона, і його генетичної організацією, яка з

Випадкові зміни частот алелей в популяціях
Розселення тварин по островам. На кожен острів потрапляє неболь

Порівняльно-анатомічні свідоцтва еволюції.
Всі чотириногі - амфібії, рептилії, ссавці мають по п'ять пальців на кінцівках. Навіть у тих видів, у яких у дорослому стані є менше п'яти пальців (в копиті коні, наприклад),