Дрейф генов

Дрейф генов (также известный как генетико-автоматические процессы) — это изменение частоты встречаемости определённых генов в популяции на протяжении ряда поколений под действием случайных (стохастических) факторов. Этот процесс, как правило, приводит к снижению наследственной изменчивости внутри популяции.

Механизм и проявление

Дрейф генов наиболее отчётливо проявляется при резком сокращении численности популяции, которое может быть вызвано:

  • Стихийными бедствиями (лесные пожары, наводнения).
  • Массовым распространением вредителей или болезней.
  • Развитием эпизоотий.

Характерная особенность динамики генотипической структуры популяций под действием дрейфа генов — усиление процесса гомозиготизации (увеличения доли гомозиготных особей). Этот процесс нарастает с уменьшением численности популяции по двум основным причинам:

  1. В малых популяциях увеличивается частота близкородственных скрещиваний.
  2. Происходят заметные случайные колебания частот отдельных генов, что приводит к закреплению одних аллелей и полной утрате других.

Эволюционное значение

Некоторые из возникших в результате дрейфа гомозиготных форм в новых условиях среды могут оказаться адаптивно ценными. В этом случае они будут «подхвачены» естественным отбором и смогут получить широкое распространение при последующем увеличении численности популяции.

История изучения

Теория дрейфа генов была разработана независимо в начале 1940-х годов:

  • Американским генетиком Сьюэллом Райтом.
  • Советскими генетиками Д. Д. Ромашовым и Н. П. Дубининым, которые назвали это явление генетико-автоматическими процессами.

Современный контекст

Эксперименты, проведённые позднее, показали, что даже в популяциях ограниченного размера определяющая роль в динамике частоты генов принадлежит естественному отбору. Однако открытие в 1960-х годах широкого полиморфизма белков (с помощью электрофореза) дало основание некоторым учёным (например, Мотоо Кимуре с его теорией нейтральной эволюции) вновь утверждать, что на скорость генетических преобразований популяций в значительной степени влияют случайные факторы.

На сегодняшний день этот вопрос нельзя считать окончательно решённым для всех типов генетических изменений. Современная эволюционная биология признаёт, что дрейф генов играет существенную роль, особенно в малых популяциях, однако совокупность данных, накопленных популяционной и эволюционной генетикой, по-прежнему позволяет считать естественный отбор ведущим направляющим фактором адаптивной эволюции.