Дрейф генов

Дрейф генов или генетико-автоматические процессы возникают в малочисленных популяциях, в которых на протяжении многих сотен лет сохраняется высокая степень репродуктивной изоляции

Случайный дрейф генов или эффект Райта может служить важнейшим механизмом эволюционных изменений в небольших или изолированных популяциях. В небольших популяциях могут быть представлены не все аллели, типичные для данного вида. Случайные события, например, преждевременная гибель особи, единственного носителя какого-либо аллеля приведет к исчезновению этого аллеля из популяции. Точно также как некий аллель может исчезнуть из популяции, частота его может и повысится чисто случайным образом. Случайный дрейф генов являение непредсказуемое. Небольшую популяцию он может привести или к гибели или наоборот повысить ее приспособленность к данной среде. С дрейфом гена связано такое явление как эффект основателя или родоначальника. Этот эффект возникает когда несколько семей порывают с родительской популяцией и создают новую на другой территории. Такая популяция обычно поддерживает высокий уровень брачной изоляции. Это способствует закреплению в генофонде одних аллелей и утрате других.

Примеры действия принципа основателя были выявлены при изучении небольших популяций, образованных в Америке религиозными сектам, эмигрирующими из Германии в 18 веке. Например, секта дункеров, обосновалась в Пенсильвании. Она была основана 27 семьями и на протяжении более 200 лет браки заключались исключительно между членами этой секты. В итоге генофонд популяции дункеров сильно изменился по сравнению с генофондом населения Рейнской области Германии, из которой они произошли. Определение групп крови дало следующие результаты:

Частоты группы А.

Население Пенсильвании 42%

Население ФРГ 45%

Община дункеров 60%.

Другим примером может быть секта амишей в округе Ланкастер штата Пенсильвании. Эту секту основали три супружеские пары которые иммигрировали в Америку в 1770 году. В этом изоляте описано 55 случаев особой формы карликовости с многопалостью, которая наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Последствия дрейфа генов, представляющие интерес для медицины, заключаются в неравномерном распределении по группам населения Земного шара некоторых наследственных заболеваний.

Изоляцией и дрейфом генов объясняется относительно высокая частота церебромакулярной дегенерации в Квебеке и Ньюфаундленде, детского цистиноза во Франции, алкаптонурии в Чехии, адреногенетального синдрома у эскимосов. А также низкая частота фенилкетонурии у финнов и евреев- ашкенази.

Изменения генетического состава популяции в следствии генетико-автоматических процессов приводит к гомозиготизации индивидуумов. При этом чаще фенотипические последствия оказываются неблагоприятными. Хотя возможно образование и благоприятных комбинаций аллелей.

Естественный отбор.

Существуют три вида отбора стабилизирующий, направленный и дизруптивный.

Из Ярыгина.

Стабилизирующий отбор

Стабилизирующий отбор проводится в тех случаях, когда фенотипические признаки оптимально соответствуют условиям среды и конкуренция относительно слаая. Такой отбор действует в популяциях и элиминирует особей с крайними отклонениями признаков. Карн и Пенроуз изучили корреляцию между весом новорожденных и постнатальной смертностью у 13730 младенцев, родившихся в Лондоне в период 1935-1946г г. Среди нгих 614 родились мертвыми или умерли в первый месяц после рождения. Оптимальный вес новорожденных 3,6 кг. Младенцы с большим или меньшим весом оказывались в смысле отбора в невыгодном положении. И смертность среди них была намного выше. Например, смертность среди младенцев с весом 3,6 кг была 1.8% Смертность среди младенцев с весом 1,8 -2 кг была 34%.

Стабилизирующий отбор не способствует эволюционному изменению, а поддерживает фенотипическую стабильность популяции из поколения в поколении.

Направленный отбор.

Эта форма возникает в ответ на постепенное изменение условий среды. Направленный отбор влияет на диапозон фенотипов, существующих в данной популяции и оказывает селективное давление, сдвигающий средний фенотип в ту или иную сторону. После того как средний фенотип придет к оптимальному соответствию с новыми условиями среды вступает в действие стабилизирующий отбор. Направленный отбор приводит к эволюционным изменениям оказывая на популяцию такое давдение которое благоприятствует увеличению в ней частоты новых аллелй.