Фактори генетичної динаміки популяцій і мікроеволюція. Відсутність або обмеження панміксії, дрейф генів

Популяція називається поліморфною за даним геном, якщо в ній відмічено два чи більше його алелей. Якщо ген представлений єдиним алелем, говорять про мономорфізм. Ступінь поліморфізму є показником генетичної різноманітності популяції. Важливою генетичною характеристикою популяції є гетерозиготність – частота гетерозиготних особин в популяції. Вона також відображає генетичну різноманітність. За допомогою коефіцієнта інбридингу оцінюють поширеність споріднених схрещувань у популяції. Частоти алелей різних генів можуть залежати одна від одної, що характеризується коефіцієнтами асоціації. Різні популяції відрізняються між собою за частотою алелей. Для кількісної оцінки цих розходжень використовують показники генетичної відстані.

Різні фактори по-різному впливають на ці параметри:

інбридинг зменшує частку гетерозигот;

мутації і міграції збільшують;

дрейф зменшує генетичний поліморфізм популяцій.

Добір змінює частоти генів і генотипів, дрейф генів збільшує, а міграції зменшують генетичні відстані.

Знаючи ці закономірності, можна кількісно досліджувати генетичну структуру популяцій і прогнозувати її можливі зміни. Цьому сприяє теоретична база популяційної генетики у формі математично формалізованих рівнянь динаміки. Для перевірки різних гіпотез про генетичні процеси в популяціях розроблені статистичні моделі і критерії. Використовуючи ці підходи і методи досліджень популяцій, можна вирішити багато проблем еволюції, а також прикладних проблем екології, медицини, селекції.

Важливим фактором впливу на генофонд є ізоляція – головна умова підтримання динамічних процесів у генофонді популяції. В генофонді ізольованої популяції поступово накопичуються відмінності, що згодом сформують настільки різний фенотип, що можна буде говорити про новий таксон. Ізоляція – це унеможливлювання схрещування між особинами одного виду. Розрізняють кілька форм ізоляції. Географічна ізоляція виникає, наприклад, коли між двома популяціями знаходиться річка чи гірський хребет, а організми не здатні плавати чи літати.

Екологічна ізоляція спостерігається, коли всередині популяції виникають групи особин з різними вимогами до умов довкілля: харчовими, сезонними, поведінковими (етологічними) та генетичними. Наприклад, в межах популяції кульбаби є особини, що цвітуть на початку травня й ті, що цвітуть в червні. Звичайно, між собою вони не можуть схрещуватися. В популяції комахоїдної пташки можуть існувати особини, що харчуються денними або нічними комахами. І між ними теж неможливе схрещування.

Генетична ізоляція здійснюється через несумісність статевих клітин.

Мікроеволю́ція — сукупність еволюційних процесів, які відбуваються в популяціях одного виду.

Згідно із синтетичною теорією еволюції, природний добір спрямовує різні елементарні зміни фенотипів, що виникли внаслідок мутацій, у бік формування пристосувань організмів до змін умов довкілля. В цьому і полягає творча роль природного добору. Тому його часто називають рушійною силою еволюції.

Дрейф генів, являє собою певні зміни, які фіксуються від покоління до покоління. Вважається, що у цього явища існують свої власні механізми. Деякі дослідники стурбовані тим, що в генофонді багатьох, якщо не всіх, націй зараз досить швидко збільшується обсяг з'являються аномальних генів. Вони визначають спадкоємну патологію, формують передумови для розвитку багатьох інших захворювань. Вважається також, що патоморфоз (зміна ознак) різних хвороб, у тому числі і хвороб психічного характеру, обумовлює саме дрейф генів. Явище, про який йде мова, відбувається стрімкими темпами. В результаті ряд психічних розладів приймає невідомі форми, стають невпізнанними при зіставленні з їх описом у класичних виданнях. Разом з цим суттєві зміни відзначаються і безпосередньо в самій структурі психіатричної захворюваності. Так, дрейф генів стирає деякі форми шизофренії, що зустрічалися раніше. Замість них з'являються такі патології, які насилу можна визначити за сучасним класифікаторах.