DRYF GENETYCZNY

DRYF GENETYCZNY

Dryf genetyczny opisuje zmiany frekwencji genów nie wynikaj±ce z doboru, mutacji czy migracji osobników, ale z czystego przypadku. Można go zdefiniować jako utratę alleli danych genów w populacji przez przypadkowe ł±czenie się gamet w procesie rozmnażania Rola dryfu genetycznego jest większa im mniejsza jest populacja. Prosty przykład biologiczny posłuży w wyja¶nieniu zjawiska dryfu genetycznego.

Istnieje zbiornik wodny, w którym żyje pięć osobników pewnego hipotetycznego, diploidalnego gatunku, rozmnażaj±cego się płciowo, o zapłodnieniu zewnętrznym. Dodatkowo jest to gatunek hermafrodytyczny, którego osobniki gin± po wydaniu potomstwa (pokolenia nie zachodz± na siebie). Rozważamy jeden z genów, który ma 2 allele A i a. Spo¶ród pięciu osobników 4 to heterozygoty Aa, a pozostały to homozygota AA. Zatem w naszej małej populacji istnieje 10 allelii: 6 A i 4 a. Możemy powiedzieć, że często¶ć allelu A (okre¶lmy j± jako p) wynosi w tym przypadku 0,6 (p=0,6), natomiast allelu a 0,4 ((1-p)=0,4). Jeżeli w podczas rozrodu, każdy z osobników produkuje bardzo dużo jaj i plemników (przypomnijmy, że jest to gatunek obojnaczy), które s± no¶nikami allelu A lub a. Przy założeniu, że nie działa dobór ani presja mutacyjna, często¶ć allelu a w gametach jest taka sama jak w populacji (allelu A p=0,6, za¶ a (1-p)=0,4). Wiemy, że w owym zbiorniku może przeżyć tylko 5 osobników, zatem z tysięcy jaj i plemników tylko 10 (5 jaj i 5 plemników) da zygoty, które przeżyj± w następnym pokoleniu. Wybór tych gamet jest czysto losowy i opisany jest równaniem rozkładu dwumianowego (odno¶nik). O tym jak będzie się kształtować często¶ć alleli w zbiorniku możemy się dowiedzieć ze wzoru (szczegóły pominięto):

Zatem prawdopodobieństwo, że często¶ć allelu A będzie taka sama w kolejnych, następuj±cych po sobie pokoleniach wynosi tylko 0,251. Może doj¶ć do sytuacji, że allel a zostanie całkowicie wyeliminowany z populacji (1-p) będzie równe 0, lub do całkowitego utrwalenia allelu a (1-p)=1. Nie potrafimy odpowiedzieć na pytanie, jak zmieni się frekwencja genów w owej populacji. Za zmianę frekwencji genów, czyli proces ewolucyjny, odpowiedzialny jest tu przypadek. Dodatkowo maj±c na uwadze, że taki sam proces przypadkowego doboru alleli dotyczy wszystkich loci w genomie, łatwo będzie można się przekonać o istotno¶ci dryfu genetycznego w ewolucji.

DOBÓR NATURALNY

WSPÓŁCZESNE PROBLEMY BIOLOGII EWOLUCYJNEJ