Wat is genetische variabiliteit?

Genetische variabiliteit verwijst naar het potentieel voor een bepaald kenmerk of genotype om te variëren binnen een populatie wanneer ze worden geconfronteerd met een bepaalde invloed.Naarmate de genetische variabiliteit van een populatie toeneemt, neemt ook zijn resistentie tegen omgevings- en genetische invloeden en uiteindelijk uitsterven.Bijgevolg is genetische variabiliteit direct gebonden aan biodiversiteit en evolutie.

In termen van evolutionaire biologie, als een populatie voldoende genetische variabiliteit mist, mist het ook het potentieel om te evolueren en zich aan te passen.Biodiversiteit is als een verzekeringspolis omdat het fungeert als een buffer om schade door catastrofes te minimaliseren die anders een hele bevolking kunnen wegvagen.In termen van genetica kan variabiliteit tussen populatiegenotypen verklaren waarom verschillende mensen verschillende reacties hebben op verschillende behandelingen, infecties en medicijnen.

Klimaatverandering, ziekte en natuurrampen hebben allemaal het potentieel om de genetische variabiliteit te beïnvloeden en de evolutie te stimuleren.Zonder voldoende variabiliteit verliest een populatie zijn potentieel om deze invloeden te weerstaan.Een biologisch systeem dat erfelijke genetische variabiliteit heeft en kwetsbaar is voor de natuurlijke selectie, wordt als evolueerbaar beschouwd.Met andere woorden, om een populatie te kunnen evolueren, moet het de mogelijkheid hebben om dit te doen door natuurlijke selectie.

Verhoogde variabiliteit verhoogt ook de fitness.Dit is een concept dat wordt bevorderd door natuurlijke selectie.Evolutionaire aanpassingen in de natuur zijn het resultaat van de genetische variabiliteit van een soort in combinatie met omgevings- en genetische invloeden.

De evolutionaire aanpassingen die in de natuur worden waargenomen, worden beschreven in termen van variatie in plaats van variabiliteit.Deze twee termen zijn vaak verwisseld in wetenschappelijke literatuur ondanks de subtiele verschillen tussen de twee termen.Voor een bepaald gen beschrijft variatie de waarneembare verschillen en is variabiliteit beperkt tot het potentieel voor verschillen tussen individuen binnen een populatie.

Een primaire genetische oorzaak van variabiliteit is de pure willekeur van homologe recombinatie en polyploïdie in seksuele organismen.De frequentie en locatie waarop recombinatie optreedt, is volledig willekeurig, dus hieruit volgt dat verhoogde recombinatie leidt tot verhoogde variabiliteit en fitness.Polyploïdie treedt op wanneer er meerdere homologe chromosomen zijn, waardoor de recombinatie bij nakomelingen toeneemt.

In aseksuele organismen zijn bronnen van variabiliteit beperkt omdat de genetische code hetzelfde is voor de ouder en de nakomelingen.Een vergelijkbare beperking treedt op wanneer inteelt is toegestaan, omdat het genetische materiaal van de ouders in het begin minder variabele is.Het gebrek aan variabiliteit binnen een populatie kan leiden tot genetische problemen zoals mutatie en drift.

Andere oorzaken van genetische variabiliteit zijn gerelateerd aan de omgeving.Omgevingsfactoren zoals verlies van habitat en klimaatverandering kunnen omstandigheden creëren die personen uit de bevolking laten geïsoleerd achterlaten.Als een nieuw individu zich bij de bevolking aansluit, neemt het potentieel voor variatie toe.