Vergelijking van het bottleneck-effect en het Founder-effect

Natuurlijke selectie is de belangrijkste manier waarop evolutie kan plaatsvinden -- maar het is niet de enige manier. Een ander belangrijk evolutiemechanisme is wat biologen genetische drift noemen, wanneer willekeurige gebeurtenissen genen uit een populatie elimineren. Twee belangrijke voorbeelden van genetische drift zijn de grondleggergebeurtenissen en het bottleneck-effect.

Stel je voor dat je een pot hebt met drie verschillende kleuren knikkers: rood, geel en groen. Als je slechts twee of drie knikkers uit de pot haalt, is het mogelijk dat je toevallig alle gele en rode knikkers plukt. Als de verschillende kleuren knikkers verschillende genen waren en de drie knikkers die je koos een nieuwe populatie waren, dan was de nieuwe populatie zou alleen rode en gele genen hebben, maar geen groene -- en dat lijkt erg op de manier waarop oprichtersgebeurtenissen de genetica beïnvloeden variatie. Wanneer een kleine groep zich afscheidt van een grotere populatie en er alleen voor staat, kan die kleine groep genen dragen die zeldzaam zijn in de oorspronkelijke populatie. Deze zeldzame genen zullen nu gemeengoed zijn onder de nakomelingen van de nieuwe groep. Andere genen die in de oorspronkelijke populatie aanwezig zijn, kunnen echter helemaal afwezig zijn in de nieuwe groep. De ziekte van Huntington komt bijvoorbeeld vaker voor onder de Afrikaners of de Nederlandse bevolking van Zuid-Afrika dan in de meeste andere populaties, omdat een gen voor de ziekte van Huntington ongewoon veel voorkwam in de kleine groep oorspronkelijke Nederlanders kolonisten.

Knelpunteffecten treden op wanneer een ramp, zoals een aardbeving of een tsunami, het grootste deel van de bevolking willekeurig doodt en slechts een handvol overlevenden overlaat. De catastrofe moet echter iets zijn dat willekeurig toeslaat en individuen doodt, ongeacht de genen die ze dragen. Een plaag die alleen individuen doodt die een bepaald gen missen, zou een voorbeeld zijn van natuurlijke selectie, en geen bottleneck-effect, omdat het individuen met een specifieke genetische samenstelling doodt, in plaats van op te vallen willekeurig. Knelpunteffecten verminderen de genetische diversiteit dramatisch omdat het grootste deel van de bevolking sterft en de genen die door verschillende individuen worden gedragen, met hen ten onder gaan. Noordelijke zeeolifanten werden bijvoorbeeld aan het einde van de 19e eeuw bijna uitgestorven; op een gegeven moment waren er nog maar 20 in leven. Hun populatie kaatste de volgende eeuw terug tot meer dan 30.000, maar er is veel minder genetisch variatie onder noordelijke zeeolifanten dan onder zuidelijke populaties, die niet zo intens hebben ondergaan jacht.

Zowel populatieknelpunten als oprichtersgebeurtenissen hebben vergelijkbare effecten: ze verminderen de hoeveelheid genetische diversiteit in een populatie. Sommige genen worden uit de populatie geëlimineerd, terwijl andere die oorspronkelijk zeldzaam waren, nu algemeen worden. De belangrijke overeenkomst tussen oprichtersgebeurtenissen en knelpunten in de bevolking is hun willekeur. Bij natuurlijke selectie worden de genen met de beste overlevingskwaliteiten doorgegeven aan de volgende generatie. Bij een oprichtersgebeurtenis of een populatieknelpunt zijn de genen die worden doorgegeven niet per se beter dan de genen die werden geëlimineerd - ze werden gewoon bij toeval begunstigd.

Het verschil tussen oprichtersgebeurtenissen en knelpunten in de bevolking is het type gebeurtenis dat ze veroorzaakt. Een grondleggergebeurtenis treedt op wanneer een kleine groep individuen wordt gescheiden van de rest van de populatie, terwijl een knelpunteffect optreedt wanneer het grootste deel van de populatie wordt vernietigd. Het eindresultaat is zeer vergelijkbaar -- genetische diversiteit is verminderd. Maar het type gebeurtenis dat tot dat resultaat leidt, is heel verschillend en daarom worden deze twee soorten genetische drift afzonderlijk geclassificeerd.