Gendrift: Funkcija, zadatak i bolesti

Gendrift je promjena frekvencije alela unutar a gen bazen stanovništva. U ovom kontekstu, gen zanos obično potaknu slučajni događaji, poput prirodne katastrofe, pomicanja kontinentalnih ploča ili erupcije vulkana. Tako, gen zanos predstavlja evolucijski faktor.

Što je gendrift?

Gendrift predstavlja važan čimbenik u stvaranju i prijenosu novih genetskih prilagodbi na okoliš. Na neki način zanos gena predstavlja suprotnost prirodnoj selekciji. To je zato što se prirodni odabir ne događa slučajno. Umjesto toga, promjene u genima populacije ovise o reproduktivnom uspjehu i uspjehu preživljavanja pojedinih članova populacije. Izražavaju svoju prilagodljivost okolini. S druge strane, zanošenje gena nema takvih razloga, već se događa isključivo slučajno i stoga je stohastično. U osnovi je pomak gena važan kriterij za pojavu novih vrsta. Slučajne promjene učestalosti alela, kao što se događa kod zanošenja gena, imaju snažan učinak na evoluciju jedinki, posebno u populacijama male veličine. Ako je mala populacija odsječena od populacije u cjelini, ta će populacija imati samo djelić gena. Međutim, prisutna frekvencija alela ključna je za evolucijski razvoj subpopulacije. Unutar zanošenja gena postoji i poseban oblik: efekt uskog grla. U tom se učinku veličina populacije značajno smanjuje zbog slučajnih događaja. Kao posljedica toga, smanjuje se genetska varijabilnost prisutna u populaciji. Nakon slučajnog događaja, frekvencije alela se u većini slučajeva značajno razlikuju od frekvencija izvorne populacije. Niža genetska raznolikost u krnjoj populaciji tada otežava prilagodbe okolišu i može predstavljati poteškoće u preživljavanju organizama. Međutim, zanošenje gena može se dogoditi i u većim populacijama koje su podijeljene u male subpopulacije. The stanje ovdje se geni slučajno mijenjaju i te se promjene prenose na potomstvo.

Funkcija i zadatak

Važnost zanošenja gena za ljude leži prije svega u evolucijskoj povijesti razvoja čovječanstva. Gendrift predstavlja važan čimbenik u stvaranju i prijenosu novih genetskih prilagodbi na okoliš. Poput selekcije, genetske varijacije i izolacije, i pomak gena je jedan od takozvanih evolucijskih čimbenika. Dakle, ona igra glavnu ulogu u nastanku i evoluciji populacija. Gendrift je učinak vjerojatnosti. Oni geni koji se nasljeđuju iz generacije u generaciju ne predstavljaju točnu kopiju. Umjesto toga nasumično se biraju geni koji se nasljeđuju. Ovaj je učinak primjetniji što je veličina populacije manja, jer manje populacije imaju veće fluktuacije frekvencija alela od veće populacije. Odnos gena djeluje istodobno s prirodnom selekcijom. Oba čimbenika mijenjaju genski fond populacije. Događaju se promjene u sastavu i učestalosti frekvencija alela. Kao posljedica toga, mijenjaju se fenotipske karakteristike jedinki, a time i populacije. Ovdje treba napomenuti da se zanošenje gena događa bez obzira imaju li rezultati pozitivan ili negativan učinak na preživljavanje i prilagodljivost potomstva. To je zato što je zanošenje gena pokrenuto slučajnim događajima i stoga se događa neovisno o genetskoj prilagodbi. S druge strane, prirodna selekcija jača ona fenotipska svojstva koja povećavaju genetsku sposobnost pojedinaca, a time i populacija. U populacijama s mnogo članova, prirodni odabir obično ima veći utjecaj na promjenu frekvencija alela. Situacija je drugačija u brojčano malim populacijama, gdje u velikoj većini slučajeva zanos gena ima jači učinak.

Bolesti i poremećaji

Gendrift može imati značajan učinak na ljudske populacije i u nekim je slučajevima tijekom evolucijske povijesti doveo do izumiranja populacija. Kada populacija doživi veliko smanjenje broja, što se često događalo tijekom ljudske evolucije, zanošenje gena u nekim slučajevima uzrokuje drastične promjene u frekvencija alela. Te se promjene događaju neovisno o prirodnom odabiru. U tom procesu mogu se izgubiti povoljne prilagodbe okolini koje su već stečene. To se naziva gore opisanim efektom uskog grla. Nastali nedostaci djelomično se relativiziraju takozvanim pročišćavanjem. Na primjer, učinak osnivača igra glavnu ulogu u nomadskim populacijama. Ako mali broj jedinki pronađe novu populaciju odvajanjem od početne populacije, to dijelom rezultira kontradikcijom s prirodnom selekcijom. To je osobito istinito ako pripadnike novoosnovane populacije karakteriziraju rijetke frekvencije gena. Zbog učinka osnivača u zanosu gena, nasljedne bolesti mogu se akumulirati u ljudskim populacijama. Ako se učestalost specifičnih gena promijeni u generacijama potomaka, ponekad se alel potpuno izgubi unutar populacije. S druge strane, to može postati i jedini alel. Sveukupno, to smanjuje genetsku varijabilnost i genski fond postaje manji, što u konačnici ima negativan utjecaj na preživljavanje.