Отбор на количественные признаки. Дрейф генов. Миграции.: Часть 3

Видео

Конспект

Роль миграций.

Идеальная панмиктическая популяция предполагает абсолютно случайное скрещивание между всеми особями вида. Однако в реальности виды существуют как системы локальных популяций, связанных ограниченным генетическим обменом.

При отсутствии или редких случаях миграции между изолированными популяциями постепенно накапливаются генетические различия, обусловленные действием естественного отбора и, в меньшей степени, дрейфа генов. Процесс перемещения особей между популяциями, называемый миграцией, может быть однонаправленным или взаимным, а его интенсивность варьирует в зависимости от расстояния между популяциями - соседние популяции обычно обмениваются генами активнее, чем удаленные.

6.jpeg Рассмотрим простую модель генетического обмена между материковой и островной популяциями разного размера. Предположим, что в каждом поколении доля мигрантов с материка на остров составляет m . Тогда доля коренных островных особей будет (1-m). Если частота изучаемого аллеля на острове равна p_{i} , а на материке - p_{m} , то в следующем поколении островная частота аллеля составит: p_i^{\prime}=(1-m) p_i+m p_m=p_i-m(p_i-p_m)

Изменение разницы частот между популяциями за поколение: \Delta p=p_{i}{ }^{\prime}-p_{m}=(1-m)(p_{i}-p_{m})

Через n поколений разница частот составит: p_i^n-p_m=(1-m)^n(p_i-p_m)

Эта модель демонстрирует, что при постоянном потоке генов частота аллеля в островной популяции постепенно приближается к материковой. Скорость этого процесса напрямую зависит от интенсивности миграции - например, при ежегенерационном обмене 50% особей выравнивание частот происходит уже за 57 поколений.

Колебание частот аллелей.

Рассмотрим ситуацию, когда в двух соседних популяциях естественный отбор действует на определенный аллель в противоположных направлениях. В отсутствие миграции это привело бы к полной фиксации аллеля в одной популяции и его полному исчезновению в другой. Однако при наличии интенсивного миграционного обмена между популяциями возникает динамическое равновесие: аллели, устраняемые отбором в одной популяции, постоянно поступают из соседней популяции, где они имеют селективное преимущество.

Характер распределения аллелей существенно зависит от интенсивности миграции:

При слабом миграционном обмене в каждой популяции происходит полная фиксация или элиминация аллеля согласно направлению отбора;

При сильном миграционном потоке в обеих популяциях сохраняется разнообразие аллелей, поскольку постоянный приток аллелей из соседней популяции компенсирует действие отбора.

7.jpeg