Ce este deriva genetica?

Deriva genetică este un mecanism de evoluție care are loc prin întâmplare, mai degrabă decât prin selecție naturală. În deriva genetică, o populație experimentează o schimbare a frecvenței unei anumite alele, determinată de noroc aleatoriu, mai degrabă decât de nevoia de adaptare. Acest lucru diferă de selecția naturală, în care frecvența alelică este modificată pe baza celor mai apte gene care supraviețuiesc pentru a se reproduce și a genelor mai slabe care mor. Deriva genetică tinde să fie un fenomen în rândul populațiilor mai mici, în timp ce selecția naturală domină în populațiile mai mari.

O alelă sau o variantă genetică este o componentă a unei gene care produce o anumită trăsătură. Imaginează-ți că există atât viermi roșii, cât și viermi albi în aceeași populație. Dacă un vierme roșu se împerechează cu un vierme alb, fiecare va transmite o alelă descendenților săi, roșu sau alb, pentru a forma o genă. Alela dominantă sau puternică va determina ce trăsătură prezintă puiul de vierme. Dacă albul este dominant, pui de vierme va fi alb, dacă roșu este dominant, pui de vierme va fi roșu, iar dacă pui de vierme primește două dintre aceleași alele recesive, va prezenta acea caracteristică recesivă. Genetica este mult mai complexă decât permite acest exemplu, dar acesta este conceptul general.

Acum imaginați-vă că acești viermi trăiesc într-o mlaștină plină cu noroi roșu și sunt înconjurați de păsări care vor să-i mănânce. Viermii roșii sunt mai susceptibili de a supraviețui, deoarece sunt camuflati de noroi și nu vor fi la fel de ușor văzuți de prădători. Prin urmare, mai mulți viermi roșii vor trăi pentru a se reproduce și mai multe alele roșii vor fi transmise descendenților, crescând frecvența alelelor roșii. Mai mulți viermi albi, care sunt ușor văzuți de păsări, vor fi mâncați înainte ca aceștia să fie capabili să-și transmită genele, scăzând astfel frecvența lor alelică. Aceasta este selecția naturală.

Acum, imaginați-vă că există zece viermi roșii și zece viermi albi cu șanse egale de supraviețuire pentru a se reproduce. Un copac cade pe mlaștină, ucigând opt viermi; șase albe și două roșii. Atunci să presupunem că doi viermi albi și un vierme roșu se îmbolnăvesc și mor. Din întâmplare, acum au mai rămas șapte viermi roșii și doar doi viermi albi. Acesta este un exemplu de derivă genetică.

Deriva genetică poate apărea și printr-o eroare de eșantionare aleatorie. O eroare de eșantionare apare atunci când un eșantion prezintă rezultate diferite față de întreaga populație. De exemplu, să presupunem că există cincizeci de viermi roșii și cincizeci de viermi albi într-o populație, iar oamenii de știință selectează aleatoriu zece viermi pentru ai observa. Deoarece eșantionul este mai mic, alelele transmise în grupul de zece s-ar putea să nu fie egale așa cum ar fi într-un grup de o sută. De asemenea, dacă grupul conține mai mulți viermi roșii decât albi, prezentarea alelelor la descendenți va fi denaturată.

Deriva genetică devine fixă ​​atunci când o alelă o înlocuiește complet pe alta sau o alelă moare. Imaginează-ți cei șapte viermi roșii și cei doi viermi albi lăsați în mlaștină după ce catastrofa copacului și boala i-au ucis pe ceilalți unsprezece viermi. Pe măsură ce viermii se reproduc, vor apărea mai puțini viermi albi până când în cele din urmă nu vor mai rămâne viermi albi. Deriva genetică va fi apoi fixată, pentru că toate generațiile viitoare vor fi roșii.
Deoarece deriva genetică funcționează mult mai rapid în populațiile mici, un blocaj al populației sau un efect fondator poate crește procesul de deriva genetică. Un blocaj al populației apare atunci când o populație suferă brusc o scădere a dimensiunii. Copacul care cade pe mlaștină și ucide aproape jumătate din populația de viermi este un exemplu al efectului de blocaj. Un efect fondator apare atunci când o mică parte a populației devine izolată de restul grupului și evoluează separat.