Gendrift: Функция, задача и болести

Gendrift е промяна в честотата на алелите в рамките на ген пул от население. В този контекст, ген дрейфът обикновено се предизвиква от случайно събитие, като природно бедствие, изместване на континенталните плочи или изригване на вулкани. Поради това, ген дрейфът представлява еволюционен фактор.

Какво е джендрифт?

Gendrift представлява важен фактор за формирането и предаването на нови генетични адаптации към околната среда. В известен смисъл генният дрейф представлява обратното на естествения подбор. Това е така, защото естественият подбор не се случва произволно. Вместо това промените в гените на една популация зависят от репродуктивността и успеха на оцеляването на отделните членове на популацията. Те изразяват своята адаптивност към околната среда. От друга страна, отклонението на гена няма такива причини, а се случва единствено случайно и по този начин е стохастично. По принцип генният дрейф е важен критерий за появата на нови видове. Особено при популации с малък размер, случайните промени в честотата на алелите, както се случва при дрейфа на гените, имат силен ефект върху еволюцията на индивидите. Ако малка популация бъде откъсната от популацията като цяло, тази популация ще има само парче гени. Въпреки това, наличната честота на алелите е от решаващо значение за еволюционното развитие на субпопулацията. В рамките на дрейфа на гените има и специална форма: ефектът на пречките. В този ефект размерът на популацията е значително намален поради случайно събитие. В резултат на това генетичната изменчивост, налична в популацията, намалява. След случайното събитие честотите на алелите се различават значително от тези на първоначалната популация в повечето случаи. Тогава по-ниското генетично разнообразие в пресечената популация затруднява адаптацията към околната среда и може да създаде трудности за оцеляването на организмите. Дрейфът на гените обаче може да се случи и при по-големи популации, които са се разделили на малки субпопулации. The състояние ето, че гените се променят произволно и тези промени се предават на потомството.

Функция и задача

Важността на генния дрейф за хората се крие главно в еволюционната история на развитието на човечеството. Gendrift представлява важен фактор за формирането и предаването на нови генетични адаптации към околната среда. Подобно на селекцията, генетичните вариации и изолацията, генният дрейф също е един от така наречените еволюционни фактори. По този начин той играе основна роля в появата и еволюцията на популациите. Gendrift е вероятностен ефект. Тези гени, които се наследяват от едно поколение на следващото, не представляват точно копие. Вместо това гените, които се наследяват, се избират на случаен принцип. Този ефект е по-забележим, колкото по-малък е популационният размер, тъй като по-малките популации имат по-високи колебания в честотите на алелите, отколкото по-големите популации. Дрейфът на гените действа едновременно с естествения подбор. И двата фактора променят генофонда на една популация. Настъпват промени в състава и честотата на честотите на алелите. В резултат на това се променят фенотипните характеристики на индивидите и по този начин на популацията. Тук трябва да се отбележи, че отклонението на гените се случва независимо дали резултатите имат положителен или отрицателен ефект върху оцеляването и адаптивността на потомството. Това е така, защото генният дрейф се задейства от случайни събития и по този начин се случва независимо от генетичната адаптация. От друга страна, естественият подбор засилва онези фенотипни белези, които увеличават генетичните фитнес на индивиди и по този начин евентуално популации. При популации с много членове естественият подбор обикновено оказва по-голямо влияние върху променящите се честоти на алелите. Ситуацията е различна при числено малки популации, където в по-голямата част от случаите генният дрейф има по-силен ефект.

Болести и разстройства

Gendrift може да има значителен ефект върху човешките популации и е довел до изчезване на популациите в някои случаи през цялата еволюционна история. Когато популацията претърпи голямо намаляване на броя, което се е случвало често по време на човешката еволюция, генният дрейф в някои случаи причинява драстични промени в честота на алела. Тези промени настъпват независимо от естествения подбор. В процеса могат да бъдат загубени изгодни адаптации към околната среда, които вече са придобити. Това се нарича ефектът на пречка, описан по-горе. Получените недостатъци са частично релативизирани от така нареченото прочистване. Ефектът на основателя играе важна роля в номадските популации например. Ако малък брой индивиди открие нова популация, като се отдели от първоначалната популация, това отчасти води до противоречие с естествения подбор. Това е особено вярно, ако членовете на новооснованата популация се характеризират с редки генни честоти. Поради основополагащия ефект при генния дрейф, наследствените заболявания могат да се натрупват в човешките популации. Ако честотата на специфичните гени се промени в поколенията на потомци, понякога алел е напълно загубен в една популация. От друга страна, тя може да се превърне и в единствения алел. Като цяло това намалява генетичната изменчивост и генофондът става по-малък, което в крайна сметка има отрицателно въздействие върху оцеляването.