Was ist genetische Drift?
Die genetische Drift ist ein Mechanismus der Evolution, der eher zufällig als durch natürliche Selektion erfolgt. Bei der genetischen Drift erfährt eine Population eine Änderung der Häufigkeit eines bestimmten Allels, die eher durch Zufall als durch Anpassungsbedarf ausgelöst wird. Dies unterscheidet sich von der natürlichen Selektion, bei der die Allelfrequenz abhängig von den am besten überlebenden Genen und den schwächeren absterbenden Genen geändert wird. Die genetische Drift ist in der Regel ein Phänomen bei kleineren Populationen, während bei größeren Populationen die natürliche Selektion vorherrscht.
Ein Allel oder eine genetische Variante ist ein Bestandteil eines Gens, das ein bestimmtes Merkmal hervorbringt. Stellen Sie sich vor, es gibt sowohl rote als auch weiße Würmer in derselben Population. Wenn sich ein roter Wurm mit einem weißen Wurm paart, gibt jeder ein Allel an seine Nachkommen weiter, rot oder weiß, um ein Gen zu bilden. Das dominante oder starke Allel bestimmt, welches Merkmal der Babywurm aufweist. Wenn Weiß dominiert, ist der Babywurm weiß, wenn Rot dominiert, ist der Babywurm rot, und wenn der Babywurm zwei gleiche rezessive Allele erhält, zeigt er dieses rezessive Merkmal. Die Genetik ist weitaus komplexer, als dieses Beispiel zulässt, aber dies ist das allgemeine Konzept.
Jetzt magine diese Würmer leben in einem Sumpf mit rotem Schlamm und sind von Vögeln umgeben, die sie essen wollen. Die roten Würmer überleben eher, weil sie vom Schlamm getarnt werden und von Raubtieren nicht so leicht gesehen werden können. Daher vermehren sich mehr rote Würmer und es werden mehr rote Allele an die Nachkommen weitergegeben, was die Häufigkeit der roten Allele erhöht. Weitere weiße Würmer, die von Vögeln leicht gesehen werden können, werden gefressen, bevor sie ihre Gene weitergeben können, wodurch ihre Allelfrequenz verringert wird. Das ist natürliche Auslese.
Stellen Sie sich vor, es gibt zehn rote und zehn weiße Würmer mit gleichen Überlebenschancen für die Fortpflanzung. Ein Baum fällt auf den Sumpf und tötet acht Würmer. sechs weiß und zwei rot. Dann nehmen wir an, dass zwei weiße und ein roter Wurm krank werden und sterben. Zufällig gibt es jetzt sieben rote und nur noch zwei weiße Würmer. Dies ist ein Beispiel für genetische Drift.
Genetische Drift kann auch durch einen zufälligen Stichprobenfehler auftreten. Ein Stichprobenfehler tritt auf, wenn eine Stichprobe andere Ergebnisse aufweist als die gesamte Grundgesamtheit. Nehmen wir zum Beispiel an, es gibt fünfzig rote und fünfzig weiße Würmer in einer Population, und Wissenschaftler wählen zufällig zehn zu beobachtende Würmer aus. Da die Stichprobe kleiner ist, gleichen sich die in der Zehnergruppe weitergegebenen Allele möglicherweise nicht so aus wie in einer Hundertergruppe. Enthält die Gruppe mehr rote als weiße Würmer, wird die Darstellung der Allele in den Nachkommen verzerrt.
Die genetische Drift wird fixiert, wenn ein Allel ein anderes vollständig ersetzt oder ein Allel stirbt. Stellen Sie sich die sieben roten und zwei weißen Würmer vor, die nach der Baumkatastrophe und der Krankheit im Sumpf zurückgeblieben sind und die anderen elf Würmer getötet haben. Während sich die Würmer vermehren, erscheinen weniger weiße Würmer, bis schließlich keine weißen Würmer mehr vorhanden sind. Die genetische Drift wird dann behoben, da alle zukünftigen Generationen rot sein werden.
Da die genetische Drift in kleinen Populationen viel schneller abläuft, kann ein Populationsengpass oder ein Gründereffekt den Prozess der genetischen Drift beschleunigen. Ein Bevölkerungsengpass tritt auf, wenn eine Bevölkerung plötzlich einen Größenverfall erlebt. Der Baum, der auf den Sumpf fällt und fast die Hälfte der Wurmpopulation tötet, ist ein Beispiel für den Engpasseffekt. Ein Gründer-Effekt tritt auf, wenn ein kleiner Teil der Bevölkerung vom Rest der Gruppe isoliert wird und sich separat entwickelt.