Qu'est-ce que la dérive génétique?
La dérive génétique est un mécanisme d'évolution qui se produit par hasard plutôt que par sélection naturelle. Dans la dérive génétique, une population subit un changement dans la fréquence d'un allèle donné, provoqué par une chance aléatoire plutôt que par un besoin d'adaptation. Cela diffère de la sélection naturelle, dans laquelle la fréquence allélique est modifiée en fonction des gènes les plus aptes survivant pour se reproduire et des gènes plus faibles en voie de disparition. La dérive génétique a tendance à être un phénomène parmi les plus petites populations, tandis que la sélection naturelle prévaut chez les plus grandes.
Un allèle, ou variante génétique, est un composant d'un gène qui produit un certain trait. Imaginez qu'il y ait des vers rouges et des vers blancs dans la même population. Si un ver rouge s'accouple avec un ver blanc, chacun transmettra un allèle à sa progéniture, rouge ou blanc, pour former un gène. L'allèle dominant, ou fort, déterminera le trait présenté par le ver de bébé. Si le blanc est dominant, le ver de bébé sera blanc, si le rouge est dominant, le ver de bébé sera rouge, et si le ver reçoit deux allèles identiques, il présentera cette caractéristique récessive. La génétique est beaucoup plus complexe que ce que permet cet exemple, mais c'est le concept général.
Maintenant, ces vers vivent dans un marais rempli de boue rouge et sont entourés par des oiseaux qui veulent les manger. Les vers rouges ont plus de chances de survivre car ils sont camouflés par la boue et ne sont pas aussi facilement visibles par les prédateurs. Par conséquent, plus de vers rouges vivront pour se reproduire et plus d'allèles rouges seront transmis à la progéniture, ce qui augmentera la fréquence de l'allèle rouge. Davantage de vers blancs, facilement observables par les oiseaux, seront consommés avant qu’ils ne puissent transmettre leurs gènes, ce qui réduira leur fréquence allélique. C'est une sélection naturelle.
Maintenant, imaginez qu'il y a dix vers rouges et dix vers blancs avec des chances égales de survivre pour se reproduire. Un arbre tombe sur le marais, tuant huit vers; six blancs et deux rouges. Ensuite, supposons que deux vers blancs et un ver rouge tombent malades et meurent. Par chance, il reste maintenant sept vers rouges et seulement deux vers blancs. Ceci est un exemple de dérive génétique.
La dérive génétique peut également être due à une erreur d'échantillonnage aléatoire. Une erreur d'échantillonnage se produit lorsqu'un échantillon présente des résultats différents de ceux de l'ensemble de la population. Par exemple, supposons qu'il y a cinquante vers rouges et cinquante vers blancs dans une population et que les scientifiques choisissent au hasard dix vers à observer. Étant donné que l'échantillon est plus petit, les allèles transmis dans le groupe de dix ne peuvent même pas sortir comme ils le feraient dans un groupe de cent. De plus, si le groupe contient plus de vers rouges que de blancs, la présentation des allèles dans la progéniture sera faussée.
La dérive génétique devient fixe lorsqu'un allèle en remplace un autre ou si un allèle meurt. Imaginez les sept vers rouges et deux vers blancs laissés dans le marais après la catastrophe de l'arbre et la maladie ont tué les onze autres vers. À mesure que les vers se reproduisent, moins de vers blancs apparaissent jusqu'à ce qu'il ne reste plus aucun ver blanc. La dérive génétique sera alors corrigée, car toutes les générations futures seront rouges.
Étant donné que la dérive génétique fonctionne beaucoup plus rapidement dans de petites populations, un goulot d'étranglement ou un effet fondateur peut augmenter le processus de dérive génétique. Un goulot d'étranglement se produit lorsqu'une population subit une baisse soudaine de sa taille. L’arbre qui tombe dans le marais et tue près de la moitié de la population de vers est un exemple de l’effet de goulot d’étranglement. Un effet fondateur se produit lorsqu'une petite partie d'une population devient isolée du reste du groupe et évolue séparément.