Kaj je genetski drift?

Genetski drift je mehanizem evolucije, ki se pojavi po naključju in ne po naravni selekciji. Pri genetskem premiku populacija doživi spremembo frekvence danega alela, ki jo spodbudi naključna sreča in ne potreba po prilagajanju. To se razlikuje od naravne selekcije, pri kateri se alelna frekvenca spremeni glede na preživetje najprimernejših genov za razmnoževanje in odmiranje šibkejših genov. Genetski drift je ponavadi pojav med manjšimi populacijami, medtem ko naravna selekcija prevladuje v večjih populacijah.

Alel ali genetska varianta je sestavni del gena, ki proizvaja določeno lastnost. Predstavljajte si, da sta v isti populaciji tako rdeči kot beli črvi. Če se rdeči črv pari z belim črvom, bo vsak prenesel en alel na svoje potomce, rdeče ali bele, in tako oblikoval gen. Prevladujoči ali močni alel bo določil, katero lastnost ima otroški črv. Če je bela prevladujoča, bo mladič črv bel, če je rdeča prevladujoča, bo mladič črv rdeč, in če črv dojenčka prejme dva enaka recesivna alela, bo pokazal to recesivno lastnost. Genetika je veliko bolj zapletena, kot dopušča ta primer, vendar je to splošen koncept.

Zdaj si predstavljajte, da ti črvi živijo v močvirju, napolnjenem z rdečim blatom, in so obkroženi s pticami, ki jih želijo pojesti. Rdeči črvi bodo bolj verjetno preživeli, ker so zakamuflirani z blatom in jih plenilci ne bodo tako zlahka videli. Zato bo več rdečih črvov živelo za razmnoževanje in več rdečih alelov se bo preneslo na potomce, kar bo povečalo frekvenco rdečih alelov. Več belih črvov, ki jih ptice zlahka opazijo, bodo pojedli, preden bodo lahko prenesli svoje gene, s čimer se zmanjša njihova alelna frekvenca. To je naravna selekcija.

Zdaj si predstavljajte, da obstaja deset rdečih in deset belih črvov z enakimi možnostmi za preživetje za razmnoževanje. Drevo pade na močvirje in ubije osem črvov; šest belih in dve rdeči. Potem predpostavimo, da dva bela črva in en rdeči črv zbolita in umreta. Po naključju je zdaj sedem rdečih črvov in le dva bela črva. To je primer genetskega drifta.

Genetski premik se lahko pojavi tudi zaradi naključne napake pri vzorčenju. Napaka vzorčenja se pojavi, ko vzorec pokaže drugačne rezultate kot bi celotna populacija. Recimo, da je v populaciji petdeset rdečih in petdeset belih črvov, znanstveniki pa naključno izberejo deset črvov za opazovanje. Ker je vzorec manjši, se aleli, ki se prenašajo v skupini desetih, morda ne bodo niti izenačili, kot bi bili v skupini stotih. Tudi, če skupina vsebuje več rdečih črvov kot belih, bo predstavitev alelov pri potomcih izkrivljena.

Genetski drift postane fiksiran, ko en alel v celoti nadomesti drugega ali en alel odmre. Predstavljajte si sedem rdečih črvov in dva bela črva, ki sta ostala v močvirju, potem ko sta drevesna katastrofa in bolezen ubili ostalih enajst črvov. Ko se črvi razmnožujejo, se bo pojavilo manj belih črvov, dokler ne bo več belih črvov. Genetski drift bo potem popravljen, ker bodo vse prihodnje generacije rdeče.
Ker genetski drift deluje veliko hitreje v majhnih populacijah, lahko populacijsko ozko grlo ali učinek ustanovitelja poveča proces genetskega premika. Populacijsko ozko grlo se pojavi, ko se populacija nenadoma zmanjša v velikosti. Drevo, ki pade na močvirje in ubije skoraj polovico populacije črvov, je primer učinka ozkega grla. Učinek ustanovitelja se pojavi, ko se majhen del populacije izolira od preostale skupine in se razvija ločeno.