Cos'è la deriva genetica?
La deriva genetica è un meccanismo di evoluzione che si verifica per caso casuale piuttosto che per selezione naturale. Nella deriva genetica, una popolazione sperimenta un cambiamento nella frequenza di un determinato allele, provocato dalla fortuna casuale piuttosto che dalla necessità di adattamento. Ciò differisce dalla selezione naturale, in cui la frequenza allelica viene alterata in base ai geni più adatti che sopravvivono per riprodursi e i geni più deboli che morenti. La deriva genetica tende ad essere un fenomeno tra popolazioni più piccole, mentre la selezione naturale detiene popolazioni più grandi.
Un allele o variante genetica, è una componente di un gene che produce un certo tratto. Immagina che ci siano sia vermi rossi che vermi bianchi nella stessa popolazione. Se un verme rosso si accoppia con un verme bianco, ognuno passerà un allele alla sua prole, rosso o bianco, per formare un gene. L'allele dominante, o forte, determinerà quale tratto presenta il baby worm. Se il bianco è dominante, il baby worm sarà bianco, se il rosso è dominante, il baby worm sarà rosso e iof Il baby worm riceve due degli stessi alleli recessivi, mostrerà quella caratteristica recessiva. La genetica è molto più complessa di quanto questo esempio lo consenta, ma questo è il concetto generale.
Ora magini questi vermi vivono in una palude piena di fango rosso e sono circondati da uccelli che vogliono mangiarli. I vermi rossi hanno maggiori probabilità di sopravvivere perché sono mimetizzati dal fango e non saranno così facilmente visti dai predatori. Pertanto, più vermi rossi vivranno per riprodurre e più alleli rossi saranno trasmessi alla prole, aumentando la frequenza allelica rossa. Più vermi bianchi, che sono facilmente visti dagli uccelli, verranno mangiati prima di poter trasmettere i loro geni, diminuendo così la frequenza allelica. Questa è una selezione naturale.
Ora, immagina che ci siano dieci vermi rossi e dieci vermi bianchi con pari possibilità di sopravvivere da riprodurre. Un albero cade sulla palude, uccidendo otto vermi; sei bianchie due rosso. Supponiamo quindi che due vermi bianchi e un verme rosso si ammalano e muoiano. Per caso, ora ci sono sette vermi rossi e rimasero solo due vermi bianchi. Questo è un esempio di deriva genetica.
La deriva genetica può verificarsi anche attraverso un errore di campionamento casuale. Un errore di campionamento si verifica quando un campione mostra risultati diversi rispetto all'intera popolazione. Ad esempio, diciamo che ci sono cinquanta vermi rossi e cinquanta vermi bianchi in una popolazione e scienziati selezionano casualmente dieci vermi da osservare. Poiché il campione è più piccolo, gli alleli trasmessi nel gruppo di dieci potrebbero non essere nemmeno fuori come farebbero in un gruppo di cento. Inoltre, se il gruppo contiene più vermi rossi che bianchi, la presentazione di alleli nella prole sarà distorta.
La deriva genetica viene fissata quando un allele sostituisce un altro interamente o un allele muore. Immagina i sette vermi rossi e due vermi bianchi lasciati nella palude dopo che la catastrofe dell'albero e la malattia hanno ucciso gli altri undici vermi. Mentre i vermi si riproducono, LESS White Worms apparirà fino a quando finalmente non sono rimasti vermi bianchi. La deriva genetica sarà quindi fissata, perché tutte le generazioni future saranno rosse.
Poiché la deriva genetica funziona molto più rapidamente in piccole popolazioni, un collo di bottiglia o un effetto fondatore può aumentare il processo di deriva genetica. Un collo di bottiglia di popolazione si verifica quando una popolazione subisce improvvisamente un tuffo di dimensioni. L'albero che cade sulla palude e uccide quasi la metà della popolazione del verme è un esempio dell'effetto di collo di bottiglia. Un effetto fondatore si verifica quando una piccola porzione di una popolazione viene isolata dal resto del gruppo e si evolve separatamente.