Gendrift: פונקציה, משימה ומחלות

Gendrift הוא שינוי בתדירות האלל בתוך a גֵן מאגר אוכלוסייה. בהקשר הזה, גֵן סחף נוצר בדרך כלל על ידי אירוע אקראי, כמו אסון טבע, הסטת לוחות יבשת או התפרצות הרי געש. לכן, גֵן סחף מייצג גורם אבולוציוני.

מה זה ג'נדריפט?

Gendrift מייצג גורם חשוב בהיווצרות והעברת התאמות גנטיות חדשות לסביבה. באופן מסוים, סחף גנים מייצג את ההפך מהברירה הטבעית. הסיבה לכך היא כי הברירה הטבעית אינה מתרחשת באופן אקראי. במקום זאת, שינויים בגנים של אוכלוסיה תלויים בהצלחת הרבייה וההישרדות של בני האוכלוסייה. הם מבטאים את יכולת ההסתגלות שלהם לסביבה. מצד שני, לסחף גנטי אין סיבות כאלה, אלא הוא מתרחש אך ורק במקרה ולכן הוא סטוכסטי. ביסודו של דבר, סחף גנים הוא קריטריון חשוב להופעתם של מינים חדשים. במיוחד באוכלוסיות בעלות גודל קטן, לשינויים אקראיים בתדירות האלל, כפי שקורה עם סחף גנטי, יש השפעה חזקה על התפתחות הפרטים. אם אוכלוסייה קטנה מנותקת מהאוכלוסייה כולה, לאוכלוסייה זו תהיה רק ​​פרוסת גנים. עם זאת, תדר האללים הקיים הוא קריטי להתפתחות האבולוציונית של תת האוכלוסייה. בתוך הסחף הגנטי, קיימת גם צורה מיוחדת: אפקט צוואר הבקבוק. בהשפעה זו, גודל האוכלוסייה מצטמצם משמעותית עקב אירוע אקראי. כתוצאה מכך, השונות הגנטית הקיימת באוכלוסייה פוחתת. לאחר האירוע האקראי, תדרי האללים שונים באופן משמעותי מאלו של האוכלוסייה המקורית ברוב המקרים. השונות הגנטית הנמוכה יותר באוכלוסייה הקטומה מקשה על ההסתגלות לסביבה ועלולה להוות קשיי הישרדות עבור האורגניזמים. עם זאת, סחף גנטי עשוי להתרחש גם באוכלוסיות גדולות יותר שהתחלקו לאוכלוסיות משנה קטנות. ה מצב הנה שהגנים משתנים באופן אקראי והשינויים הללו מועברים לצאצאים.

פונקציה ומשימה

החשיבות של היסחפות גנים לבני אדם נעוצה בעיקר בהיסטוריה ההתפתחותית האבולוציונית של האנושות. Gendrift מייצג גורם חשוב בהיווצרות והעברת התאמות גנטיות חדשות לסביבה. כמו סלקציה, וריאציה גנטית ובידוד, גם סחף גנים הוא אחד הגורמים האבולוציוניים כביכול. לפיכך, הוא ממלא תפקיד מרכזי בהופעתן ובאבולוציהן של אוכלוסיות. Gendrift הוא אפקט הסתברות. אותם גנים שעוברים בתורשה מדור לדור אחר אינם מייצגים עותק מדויק. במקום זאת, הגנים שעוברים בתורשה נבחרים באופן אקראי. השפעה זו ניכרת יותר ככל שגודל האוכלוסייה קטן יותר, מכיוון שאוכלוסיות קטנות יותר הן בעלות תנודות גבוהות יותר בתדרי האללים מאשר אוכלוסיות גדולות יותר. סחף גנים פועל במקביל לברירה טבעית. שני הגורמים משנים את מאגר הגנים של האוכלוסייה. שינויים בהרכב ובתדירות של תדרי האללים מתרחשים. כתוצאה מכך, המאפיינים הפנוטיפיים של היחידים ובכך של האוכלוסייה משתנים. יש לציין כאן כי היסחפות גנים מתרחשת ללא קשר לשאלה האם לתוצאות יש השפעה חיובית או שלילית על הישרדותם ועל יכולת ההסתגלות של הצאצאים. הסיבה לכך היא שהיסחף הגנטי מופעל על ידי אירועים אקראיים וכך מתרחש ללא תלות בהסתגלות הגנטית. מצד שני, הברירה הטבעית מחזקת את התכונות הפנוטיפיות המגדילות את הגנטי כושר גופני של יחידים ובכך בסופו של דבר אוכלוסיות. באוכלוסיות עם הרבה חברים, הברירה הטבעית בדרך כלל משפיעה יותר על תדרי האללים המשתנים. המצב שונה באוכלוסיות קטנות מבחינה מספרית, כאשר ברוב המכריע של המקרים לסחף גנטי יש השפעה חזקה יותר.

מחלות והפרעות

לגנדריפט יש השפעה משמעותית על אוכלוסיות אנושיות והביא להכחדת אוכלוסיות במקרים מסוימים לאורך ההיסטוריה האבולוציונית. כאשר אוכלוסייה עוברת ירידה גדולה במספרים, שהתרחשה לעיתים קרובות במהלך האבולוציה האנושית, הסחף הגנטי גורם במקרים מסוימים לשינויים דרסטיים תדר אלל. שינויים אלה מתרחשים ללא תלות בברירה הטבעית. בתהליך, התאמות מועילות לסביבה שכבר נרכשו עלולות לאבד. זה מכונה אפקט צוואר הבקבוק שתואר לעיל. החסרונות הנובעים מתייחסים בחלקם על ידי מה שמכונה טיהור. אפקט המייסד ממלא תפקיד מרכזי באוכלוסיות נודדים, למשל. אם מספר קטן של אנשים מייסד אוכלוסייה חדשה על ידי התפצלות מהאוכלוסיה הראשונית, הדבר מביא בחלקו לסתירה לבחירה הטבעית. זה נכון במיוחד אם בני האוכלוסייה שזה עתה נוסדו מאופיינים בתדרים נדירים של גנים. בשל השפעת המייסד בהיסחפות גנים, מחלות תורשתיות יכולות להצטבר באוכלוסיות אנושיות. אם תדירות הגנים הספציפיים משתנה בדורות הצאצאים, לפעמים אלל אבוד לחלוטין באוכלוסיה. מצד שני, זה יכול גם להיות האלל היחיד. בסך הכל, זה מפחית את השונות הגנטית ובריכת הגנים הולכת וקטנה, מה שבסופו של דבר משפיע לרעה על ההישרדות.