Дрейф генов. Причины. Примеры.

В прошлом дрейф генов расценивался как один из самых незначительных факторов эволюции, но проведённые во второй половине XX века исследования показали, что его роль недооценивалась. Современные учёные считают, что генетический дрейф действует на популяцию одновременно с естественным отбором. При этом существует прямая зависимость между процессом дрейфа генов и численностью популяции – чем численность ниже, тем эффект, оказываемый генетическим дрейфом, более заметен и ярко выражен. Но всё это действует только до определённого предела, и, в случае резкого сокращения численности популяции до минимального значения (так называемое бутылочное горлышко) последствия будут непредсказуемы, так как в таких условиях шансы на выживание у каждого отдельно взятого организма будут случайными.

Что такое дрейф генов

Это случайные изменения частот аллелей и генотипов, происходящие в небольшой полиморфной популяции при смене поколений. Такие случайные изменения приводят к двум характерным последствиям: сначала к флуктуациям частоты аллеля из поколения в поколение, а в конце концов к полному закреплению или элиминации данного аллеля. Влияние дрейфа генов на изменение частот аллелей в данной популяции зависит прежде всего от её размеров. Также этот процесс иногда называют эффектом Райта или генетико-автоматическим процессом. Также дрейф генов может приводить к следующим последствиям:

• Рост гомозиготности популяции.
• Сохранение вредных аллелей вопреки естественному отбору.
• Размножение редких аллелей.
• Полное исчезновение каких-либо аллелей.

---

Основные причины, приводящие к дрейфу генов

• Популяционные волны
• Эффект бутылочного горлышка
• Освоение новых территорий
• Изоляция

Популяционные волны и дрейф генов

Для начала нужно вспомнить определение популяционных волн. Это периодические или непериодические колебания численности популяции у разных организмов – животных, растений, даже микроорганизмов. Факторы, влияющие на популяционные волны, могут быть самыми разными: сезонными (приход зимы, наступление засухи) и непериодическими (природные катастрофы, например, извержение вулкана). Также при освоении каким-либо видов животных или растений новых территорий может наблюдаться резкий рост численности популяции. Во всех вышеперечисленных случаях из-за дрейфа генов частоты некоторых аллелей могут значительно изменяться. При резком уменьшении численности популяции (например, в результате сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) остаться в живых могут особи с редкими генотипами. Если в дальнейшем популяция восстановится за счёт этих особей, то  частоты сохранившихся генотипов в генофонде популяции возрастут.

Дрейф генов как фактор эволюции

Благодаря дрейфу частоты аллелей могут случайно меняться в локальных популяциях, пока они не достигнут точки равновесия – утери одного аллеля и фиксации другого, причём разных популяциях гены дрейфуют независимо. Соответственно, результаты генетического дрейфа оказываются разными в разных популяциях – в одних фиксируется один набор аллелей, в других – другой. Таким образом, дрейф генов ведёт, с одной стороны, к уменьшению генетического разнообразия внутри популяций, а с другой стороны — к увеличению различий между популяциями, к их дивергенции по ряду признаков. Дивергенция, в свою очередь, может служить основой для видообразования. Это отвечает на вопрос, почему дрейф генов считают одним из факторов эволюции. Он действует наряду с естественным отбором, мутационным процессом, комбинативной изменчивостью и изоляцией, которые также являются факторами эволюции.

Пример дрейфа генов

Представьте себе небольшую популяцию животных или растений, в которой, к примеру, у 3% особей присутствуют какие-то генетические отличия. Если эти 3% погибнут, что не исключено, их гены исчезнут из популяции. Но если их отличие делают их более приспособленными (или если им просто повезёт, как, например, в случае эффекта бутылочного горлышка), гены этих 3% могут закрепиться в дальнейшей популяции. Другой пример: ареал популяции постепенно расширяется, и на новые территории попадают особи, отличающиеся от сородичей генами. Просто потому, что они попали на новые, пригодные для освоения территории, первыми, у них больше шансов размножиться и передать свои гены дальше – это называется эффектом основателя. Современные учёные полагают, что многообразие видов на Земле, в частности, в морях и океанах, в какой-то мере обусловлено именно эффектом основателя.