Сравнение эффекта узкого места и эффекта основателя

Естественный отбор - это самый важный способ эволюции, но не единственный. Другой важный механизм эволюции - это то, что биологи называют генетическим дрейфом, когда случайные события исключают гены из популяции. Двумя важными примерами генетического дрейфа являются события основателя и эффект узкого места.

Представьте, что у вас есть банка с шариками трех разных цветов: красным, желтым и зеленым. Если вы вытащите из банки всего два или три шарика, возможно, вы случайно выберете все желтый и красный. Если разные цвета шариков были разными генами, а три шарика, которые вы выбрали, были новой популяцией, новая популяция будет иметь только красные и желтые гены, но не зеленые - и это очень похоже на то, как события основателей влияют на генетические вариация. Когда небольшая группа отделяется от большей популяции и выходит из строя сама по себе, эта небольшая группа может нести гены, которые редки в исходной популяции. Эти редкие гены теперь будут распространены среди потомков новой группы. Однако другие гены, присутствующие в исходной популяции, могут вообще отсутствовать в новой группе. Болезнь Хантингтона, например, чаще встречается среди африканеров или населения голландского происхождения в Южной Африке, чем среди большинства других. другие популяции, потому что ген Хантингтона оказался необычно распространенным среди небольшой группы коренных голландцев. колонисты.

Эффект узкого места возникает, когда какая-то катастрофа, такая как землетрясение или цунами, случайным образом убивает большую часть населения и оставляет лишь горстку выживших. Однако катастрофа должна быть чем-то, что поражает случайным образом и убивает людей независимо от генов, которые они несут. Чума, убивающая только людей, лишенных определенного гена, будет примером естественного отбора, и не является эффектом узкого места, потому что он убивает людей с определенным генетическим набором, а не наносит удары по случайный. Эффекты узких мест резко сокращают генетическое разнообразие, потому что большая часть населения умирает, а гены, переносимые разными людьми, погибают вместе с ними. Например, в конце 19 века на северных морских слонов охотились почти до полного исчезновения; в какой-то момент в живых осталось всего 20 человек. Их популяция увеличилась до более чем 30 000 в следующем столетии, но генетических различия среди северных морских слонов, чем среди южных популяций, которые не претерпели столь интенсивных охота.

И узкие места в популяции, и события-основатели имеют одинаковые эффекты: они сокращают количество генетического разнообразия в популяции. Некоторые гены исключаются из популяции, тогда как другие, которые изначально могли быть редкими, теперь становятся обычным явлением. Важное сходство между событиями основателей и узкими местами населения - их случайность. При естественном отборе гены с лучшими качествами выживания передаются следующему поколению. В случае возникновения основателя или узкого места в популяции передаваемые гены не обязательно лучше, чем те, которые были устранены - они просто были предпочтительны случайно.

Разница между событиями основателей и узкими местами населения заключается в типе события, которое их вызывает. Событие-основатель происходит, когда небольшая группа людей отделяется от остальной популяции, тогда как эффект «узкого места» возникает, когда большая часть популяции уничтожается. Конечный результат очень похож - генетическое разнообразие сокращается. Но тип события, приводящего к такому результату, сильно различается, и поэтому эти два типа генетического дрейфа классифицируются отдельно.