Генетички Дрифт

Алели у потомству су узорак оних код родитеља, а случај има улогу у одређивању да ли јединка преживи и репродукује се. Фреквенција алела популације је део копија једног гена који деле одређени облик.

Ако се од једне велике популације издвоји мања група јединки и оформи нову популацију, она не мора бити иста већ се чак може веома разликовати од матичне популације. У тако малобројној популацији су ефекти генетичког дрифта најизраженији. Илустративан пример за хумане популације је учесталост крвних група код Индијанаца у Северној Америци. Већина тих Индијанаца има крвну групу О, али једна изолована група услед генетичког дрифта има најучесталију крвну групу А. Ова учесталост је већа не само у поређењу са осталим северноамеричким Индијанцима него је већа и од учесталости у било којој хуманој популацији.

Генетски дрифт може довести до потпуног нестанка варијанти гена и на тај начин смањити генетске варијације. Он такође може проузроковати да у почетку ретки алели постану много чешћи, па чак и фиксирани.

Када постоји неколико копија алела, ефекат генетског померања је већи, а када постоји много копија, ефекат је мањи. Средином 20. века водиле су се жестоке дебате о релативном значају природне селекције у односу на неутралне процесе, укључујући генетски дрифт. Роналд Фишер, који је објаснио природну селекцију користећи Менделову генетику, сматрао је да генетски дрифт игра у најмању руку мању улогу у еволуцији, и то је остало доминантно гледиште неколико деценија. Године 1968, популациони генетичар Мото Кимура поново је покренуо дебату својом неутралном теоријом молекуларне еволуције, која тврди да је већина случајева у којима се генетска промена шири кроз популацију (иако не нужно промене у фенотиповима) узрокована генетским дрифтом који делује на неутралне мутације. Деведесетих година прошлог века предложена је конструктивна неутрална еволуција која настоји да објасни како комплексни системи настају кроз неутралне транзиције.

Процес генетског померања може се илустровати коришћењем 20 кликера у тегли да би се представило 20 организама у популацији. Размотрите ову теглу с кликерима као почетну популацију. Половина кликера у тегли је црвена, а половина плава, при чему свака боја одговара различитом алелу једног гена у популацији. У свакој новој генерацији, организми се насумично размножавају. Да бисте представили ову репродукцију, насумично изаберите кликер из оригиналне тегле и ставите нови кликер исте боје у нову теглу. Ово је „потомак” оригиналног кликера, што значи да оригинални кликер остаје у својој тегли. Овај процес се понавља све док се у другој тегли не нађе 20 нових кликера. Друга тегла ће сада садржати 20 „потомака” или кликера разних боја. Осим ако друга тегла не садржи тачно 10 црвених кликера и 10 плавих кликера, дошло је до насумичне промене у фреквенцијама алела.

Ако се овај процес понови неколико пута, број црвених и плавих кликера који су изабрани за сваку генерацију варира. Понекад тегла има више црвених кликера од „родитељске” тегле, а понекад више плавих. Ова флуктуација је аналогна генетском дрифту – промена у фреквенцији алела популације која је резултат насумичне варијације у дистрибуцији алела из једне генерације у другу.

У било којој генерацији, може доћи до тога се не може изабрати кликер одређене боје, што значи да немају потомство. У овом примеру, ако није изабран ниједан црвени кликер, тегла која представља нову генерацију садржи само плаво потомство. Ако се то догоди, црвени алел је трајно изгубљен у популацији, док је преостали плави алел постао фиксиран; све будуће генерације су потпуно плаве. У малим популацијама, фиксација се може десити за само неколико генерација.