什么是遺傳漂變?

遺傳漂變(Genetic Drift)也叫做基因漂變,是一個隨機發生(而不是自然選擇)的進化機制。在遺傳漂變中,種群經歷一個給定等位基因頻率的變化,是隨機促成,而不是為了適應的需要而發生。隨機與自然選擇不同之處在于,后者是基于生存繁殖的最適合基因而改變,并且弱基因會消失。遺傳漂白是多見于小種群的一種現象,而自然選擇在更大種群中占據主導地位。

等位基因或基因變體,是產生某種特質的基因組成部分。想象一下同屬于一個種群的紅蠕蟲和白蠕蟲。如果紅蟲與白蟲交配,每一種都會把一個等位基因遺傳給后代,并形成一個基因。占主導地位的等位基因將確定幼蟲的特性。如果白占主導地位,幼蟲會是白色;如果紅占主導地位,幼蟲將是紅色;如果幼蟲接受了兩個相同的隱性等位基因,它將顯示隱性特征。當然,遺傳學遠比這個例子復雜,這只是一個基本概念。

現在想象一下這些蟲子生活在滿是紅泥的沼澤里,周圍是想吃它們的鳥。紅蟲更有可能生存,因為它們被泥土偽裝,不容易被捕食者看到。因此,會有更多紅蟲繁殖,并且有更多紅等位基因遺傳給后代,這意味著紅色等位基因頻率增加。由于白蟲更容易被鳥看到,在它們遺傳基因之前就被吃掉,因此等位基因頻率降低。這是自然選擇。

另一方面,想象有10個紅蟲和10個白蟲,它們有生存繁殖的相同機會。一棵樹倒在沼澤地上,壓死了8個蠕蟲,其中有6個白蟲和2個紅蟲。然后假設2個白蟲和1個紅蟲生病死亡。碰巧,只有7個紅蟲和兩個白蟲活下來。這就是一個遺傳漂變的例子。

遺傳漂白也可以通過隨機取樣錯誤發生。在一個樣本顯示結果與整個種群不同時,就會出現抽樣錯誤。例如,一個種群中有50個紅蟲和50個白蟲,科學家隨機挑選10個蟲觀察。由于樣本較小,這10個一組遺傳的等位基因未必與100個的群組一樣。同樣,如果這個組包含更多紅蟲,而不是白蟲,展示的等位基因也會被扭曲。

在一個等位基因完全替代另一個或等位基因消失時,遺傳漂白會變得固定。想象樹倒災難和疾病殺死其它17個蠕蟲后,只留下7個紅蟲和2個白蟲。在蠕蟲繁殖時,白蟲越來越少,直到白蟲消失。之后,遺傳漂變被固定,因為未來的后代都是紅色。

由于遺傳漂變在小種群中更快發揮作用,種群瓶頸或奠基者效應會加快遺傳漂變過程。在種群數量突然下降時,就會出現瓶頸。樹倒在沼澤地并殺死接近一半蠕蟲種群就是一個瓶頸效應的例子。在一個小種群被隔離開來分別發展時,就會發生奠基者效應。

Related Posts