Генетико-автоматичні процеси (дрейф генів)

Мутації і комбінативна мінливість, періодичні коливання чисельності організмів, ізоляція змінюють генофонди популяцій випадковим чином. Їх спільна дія з природним відбором в процесі видоутворення надає біологічної мінливості в цілому пристосувальний характер. Виконанню відбором упорядочивающей ролі перешкоджають зміни частот алелей, що залежать від випадкових причин. Такими в даному випадку є причини, що зумовлюють переважне розмноження генотипів поза зв’язку з їх пристосувальної цінністю. Так як динаміка частот алелей в генофондах послідовних поколінь носить статистичний характер (див. Закон Харді-Вайнберга), розмах випадкових коливань цього показника зростає в міру зниження чисельності особин в популяції.

Розрахунки показують, що при відтворенні 5000 нащадків батьківської популяції з частотою якогось аллеля р = 0,50 коливання концентрації цього алеля в 99,994% варіантів дочірніх популяцій в силу випадкових причин (у відсутність відбору з цього аллелю) не вийдуть за межі 0,48-0 , 52. Якщо ж батьківська популяція мала і відтворює 50 нащадків, то розмах випадкових коливань концентрації спостережуваного алеля в тому ж відсотку варіантів дочірніх популяцій складе 0,30-0,70. Випадкові, але не зумовлені дією природного відбору коливання частот алелей називають генетико-автоматичними процесами, або дрейфом генів.

При значному розмаху коливань в послідовних поколіннях створюються умови для втрати популяцією деяких алелей і закріплення інших. В результаті відбуваються гомозиготизації особин і затухання мінливості. Припустимо, що популяція складається з чотирьох особин і має аллель з частотою р = 0,125. Це означає, що вказаний аллель присутній в генофонді даної популяції в єдиному екземплярі в однієї з особин, гетерозиготною за відповідним локусу. Будь-яке випадковий збіг обставин, що виключає таку особину з розмноження (лісова пожежа, постріл мисливця і т. п.), призведе до втрати алелі. Генофонд дочірньої популяції буде його позбавлений. Імовірність втрати складе 1/2 у випадку одного, 1/4 – двох, 1/8 – трьох нащадків у даної особини. У популяції з 4000 організмів при р = 0,125 мінімум 500 особин мають відповідний аллель, причому в гомозиготному стані. Імовірність виключення всіх цих особин з розмноження в силу випадкових обставин мізерно мала. Це гарантує перехід алеля в генофонд наступного покоління і його збереження.

Дрейф генів обумовлює втрату (р = 0) або закріплення алелей в гомозиготному стані у всіх членів популяції (р = 1) поза зв’язку з їх пристосувальної цінністю. Він грає важливу роль у формуванні генофондів малочисельних груп організмів, ізольованих від решти частини виду.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.00 out of 5)

Генетико-автоматичні процеси (дрейф генів)