Genetische drift | willekeurig effect op biologische populaties
Genetische drift is een willekeurig effect op biologische populaties. Het effect is dat genetische variatie uit een populatie van levende organismen verdwijnt.
In natuurlijke populaties werken een aantal krachten. Er zijn krachten die erfelijke variatie aan de populatie toevoegen, zoals mutatie en recombinatie. Er zijn ook factoren die variatie aan de populatie onttrekken, en drift is daar één van.
Overzicht
In een soort, of een kruisingspopulatie, is er meestal veel genetische variatie. Deze genetische variatie heeft de vorm van verschillende allelen op vele loci (genposities) op de chromosomen.
Veranderingen in de allelfrequentie worden voornamelijk veroorzaakt door natuurlijke selectie, dat wil zeggen door differentiële overleving en bijdrage aan de volgende generatie. Maar naarmate populaties kleiner worden, is er een tendens dat elke generatie meer homozygoot wordt, met minder variatie in allelen. Dit is een effect dat vergelijkbaar is met inteelt: het leidt tot genetische uniformiteit.
Genetische drift is de naam voor dit verlies aan variatie. Het kan de evolutie op verrassend grote manieren beïnvloeden, maar alleen als de populaties vrij klein zijn. Wat 'klein' betekent, hangt af van het organisme. 50 individuen is klein, 5000 niet, 500 misschien wel. Het basismechanisme van drift is dat genetische variatie door toeval wordt verminderd, waardoor de individuen meer op elkaar gaan lijken, en dus kwetsbaarder worden.
- Drift vermindert de genetische variatie in populaties, waardoor het vermogen van een populatie om nieuwe selectieve druk te overleven mogelijk afneemt.
- Genetische drift werkt sneller en heeft drastischer gevolgen bij kleinere populaties. Kleine populaties sterven meestal uit.
- Genetische drift kan bijdragen tot soortvorming, als de kleine groep wel overleeft.
- Bottleneck gebeurtenissen: wanneer een grote populatie plotseling en drastisch in omvang afneemt door een of andere gebeurtenis, zal de genetische verscheidenheid zeer sterk verminderen. Infecties en extreme klimaatomstandigheden zijn veel voorkomende oorzaken. Soms kunnen invasies van meer concurrerende soorten verwoestend zijn.
In de jaren 1880/90 heeft de jacht de noordelijke zeeolifant gereduceerd tot slechts ongeveer 20 individuen. Hoewel de populatie zich heeft hersteld, is de genetische variabiliteit veel kleiner dan die van de zuidelijke zeeolifant. Jachtluipaarden hebben zeer weinig variatie. Wij denken dat de soort in een recent verleden tot een klein aantal is gereduceerd. Door het gebrek aan genetische variatie loopt de soort gevaar door besmettelijke ziekten. - Founder events: dit gebeurt wanneer een kleine groep zich afsplitst van een grotere populatie. De kleine groep leeft dan gescheiden van de hoofdpopulatie. Van de menselijke soort wordt vaak gezegd dat zij dergelijke stadia heeft doorgemaakt, bijvoorbeeld toen groepen Afrika verlieten om zich elders te vestigen (zie menselijke evolutie). Blijkbaar hebben wij minder variatie dan men op grond van onze wereldwijde verspreiding zou verwachten.
Groepen die aankomen op eilanden ver van het vasteland zijn ook goede voorbeelden. Deze groepen kunnen door hun kleine omvang niet het volledige scala aan allelen van de ouderpopulatie
bij zich dragen.
Vragen en antwoorden
V: Wat is genetische drift?
A: Genetische drift is een willekeurig effect op biologische populaties waardoor de hoeveelheid genetische variatie in de populatie afneemt.
V: Wat zijn enkele krachten die erfelijke variatie toevoegen aan een populatie?
A: Mutatie en recombinatie zijn twee krachten die erfelijke variatie toevoegen aan een populatie.
V: Zijn er factoren die variatie uit een populatie verwijderen?
A: Ja, genetische drift is één factor die variatie aan een populatie onttrekt.
V: Hoe vermindert genetische drift de hoeveelheid genetische variatie in een populatie?
A: Genetische drift vermindert de hoeveelheid genetische variatie in een populatie door het willekeurig verwijderen van bepaalde allelen of genvarianten uit de genenpool na verloop van tijd.
V: Is mutatie een voorbeeld van iets dat erfelijke variatie toevoegt aan een populatie?
A: Ja, mutatie is een voorbeeld van iets dat erfelijke variatie toevoegt aan een populatie.
V: Welke andere kracht dan mutatie en recombinatie kan erfelijke variatie aan populaties toevoegen?
A: Naast mutatie en recombinatie zijn er geen andere krachten bekend die erfelijke variaties aan populaties kunnen toevoegen.
