Kas yra genetinis dreifas?

Genetinis dreifas yra evoliucijos mechanizmas, atsirandantis atsitiktinai, o ne natūralios atrankos būdu. Esant genetiniam dreifui, populiacija patiria tam tikro alelio dažnio pasikeitimą, kurį skatina atsitiktinė sėkmė, o ne prisitaikymo poreikis. Tai skiriasi nuo natūralios atrankos, kurioje alelinis dažnis keičiamas atsižvelgiant į labiausiai tinkančius genus, išgyvenančius daugintis, o silpnesnius genus mirštant. Genetinis dreifas yra mažesnių populiacijų reiškinys, o natūrali atranka turi įtakos didesnėms populiacijoms.

Alelis arba genetinis variantas yra geno komponentas, sukuriantis tam tikrą požymį. Įsivaizduokite, kad toje pačioje populiacijoje yra ir raudonųjų, ir baltųjų kirmėlių. Jei raudonasis kirminas susiporuoja su baltu kirminu, kiekvienas perduos po vieną alelį savo palikuonims, raudonam arba baltajam, kad susidarytų genas. Dominuojantis arba stiprus alelis lems, kokią savybę turi mažylis kirminas. Jei dominuoja balta spalva, mažylis kirminas bus baltas, jei raudonas – raudonas, o jei mažylis gauna du tuos pačius recesyvinius alelius, jis turės tą recesyvinį požymį. Genetika yra daug sudėtingesnė, nei leidžia šis pavyzdys, tačiau tokia yra bendra koncepcija.

Dabar įsivaizduokite, kad šie kirminai gyvena pelkėje, pripildytoje raudonojo purvo, ir yra apsupti paukščių, kurie nori juos valgyti. Labiau tikėtina, kad raudonieji kirminai išgyvens, nes juos užmaskuoja purvas ir plėšrūnai jų taip lengvai nepamatys. Todėl daugiau raudonųjų kirminų gyvens, kad galėtų daugintis, ir daugiau raudonųjų alelių bus perduota palikuonims, todėl padidės raudonųjų alelių dažnis. Daugiau baltųjų kirminų, kuriuos lengvai mato paukščiai, bus suėsta, kol jie negalės perduoti savo genų, taip sumažinant jų alelinį dažnį. Tai natūrali atranka.

Dabar įsivaizduokite, kad yra dešimt raudonųjų ir dešimt baltųjų kirminų, turinčių vienodas galimybes išgyventi, kad galėtų daugintis. Medis, užgriuvęs ant pelkės, užmuša aštuonis kirminus; šeši balti ir du raudoni. Tarkime, kad susirgs ir miršta du balti kirminai ir vienas raudonas kirminas. Atsitiktinai dabar yra septyni raudoni kirminai ir tik du balti kirminai. Tai yra genetinio dreifo pavyzdys.

Genetinis dreifas taip pat gali atsirasti dėl atsitiktinės atrankos klaidos. Atrankos klaida įvyksta, kai imties rezultatai skiriasi nuo visos populiacijos. Pavyzdžiui, tarkime, kad populiacijoje yra penkiasdešimt raudonųjų ir penkiasdešimt baltųjų kirminų, o mokslininkai atsitiktinai atrenka dešimt kirminų, kuriuos reikia stebėti. Kadangi mėginys yra mažesnis, dešimties asmenų grupėje perduoti aleliai gali nesilyginti taip, kaip būtų šimto asmenų grupėje. Be to, jei grupėje yra daugiau raudonųjų kirminų nei baltųjų, palikuonių aleliai bus iškreipti.

Genetinis dreifas fiksuojamas, kai vienas alelis visiškai pakeičia kitą arba vienas alelis išnyksta. Įsivaizduokite septynis raudonus kirminus ir du baltus kirminus, likusius pelkėje po to, kai medžio katastrofa ir liga nužudė kitus vienuolika kirminų. Kirmėlėms dauginantis, baltųjų kirmėlių atsiras mažiau, kol galiausiai nebeliks baltų kirmėlių. Tada genetinis dreifas bus ištaisytas, nes visos ateities kartos bus raudonos.
Kadangi mažose populiacijose genetinis dreifas veikia daug greičiau, populiacijos kliūtis arba įkūrėjo efektas gali padidinti genetinio dreifo procesą. Gyventojų kliūtis atsiranda, kai staiga sumažėja gyventojų skaičius. Ant pelkės griūva medis ir užmuša beveik pusę kirminų populiacijos yra kliūties efekto pavyzdys. Įkūrėjo efektas atsiranda, kai nedidelė populiacijos dalis atsiskiria nuo likusios grupės ir vystosi atskirai.