Дрейф генов

Дрейф ге́нов, или гене́тико-автомати́ческие проце́ссы, или эффект Райта (англ. Sewall Wright effect ) — случайные изменения частот аллелей и генотипов , происходящие в небольшой полиморфной популяции при смене поколений. Такие случайные изменения приводят к двум характерным последствиям: сначала к флуктуациям частоты аллеля из поколения в поколение, а в конце концов к полному закреплению или элиминации данного аллеля. Влияние дрейфа генов на изменение частот аллелей в данной популяции зависит прежде всего от её размеров.

Первые работы по изучению случайных процессов в популяциях были проведены в начале 1930-х годов Сьюэлом Райтом в США, Роналдом Фишером в Англии, а также В. В. Лисовским, М. А. Кузнецовым, Н. П. Дубининым и Д. Д. Ромашовым в СССР. Понятие «дрейф генов» (англ. genetic drift) было введено в оборот Райтом (1931), а синонимичное понятие «генетико-автоматические процессы в популяциях» — Дубининым и Ромашовым (1932). Впоследствии в мировой литературе, в том числе и в русскоязычной, закрепился термин С. Райта. В 1942 году Дж. Хаксли в своей книге «Эволюция: современный синтез» предложил называть случайный дрейф генов «эффектом Сьюэла Райта».

В начале 20-го века велись активные дискуссии об относительной важности естественного отбора по сравнению с нейтральными процессами, включая генетический дрейф. Рональд Фишер, объяснивший естественный отбор с использованием менделевской генетики, придерживался мнения, что генетический дрейф играет в эволюции самую незначительную роль, и это оставалось доминирующим взглядом в течение нескольких десятилетий. В 1968 году популяционный генетик Мотоо Кимура возродил дебаты своей нейтральной теорией молекулярной эволюции, которая утверждает, что большинство случаев, когда генетические изменения распространяются по популяции (хотя не обязательно изменения в фенотипе), вызваны генетическим дрейфом, действующим на нейтральные мутации.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Тут мы плавно подходим к последней из шести составляющих эволюционной теории: помимо естественного отбора есть другие процессы, которые могут вызвать эволюционные изменения – дрейф генов[8]. Самое важное здесь – простые случайные вариации в частоте встречаемости генов, вызванные тем фактом, что у разных семей разное количество потомков. Это ведет к эволюционным изменениям, которые, будучи случайными, не имеют ничего общего с адаптацией. Однако, похоже, этот процесс совсем незначительно влияет на важные эволюционные изменения, поскольку он лишен формирующей силы естественного отбора. Естественный отбор остается единственным процессом, способным породить адаптацию. Так или иначе, в главе 5 вы убедитесь, что дрейф генов способен сыграть эволюционную роль в небольших популяциях и, возможно, объясняет некоторые неадаптивные изменения в ДНК.

Джерри Койн, Эволюция: Неопровержимые доказательства, 2009

Кроме того, предположение об увеличении общей выживаемости ящериц на 5 % из-за увеличения силы их укуса на 14 % – это предположение вряд ли правдоподобно. Реальное повышение общей приспособленности (в условиях реальной растительности) здесь может составить всего доли процента (если вообще будет заметно). Напомню, что признак, гипотетически повышающий общую приспособленность особи на 1 %, будет завоевывать популяцию примерно 1000 поколений. Если вообще закрепится – в маленьких популяциях роль дрейфа генов очень серьезна и новые признаки (даже будучи полезными), едва появившись, вполне могут «вылетать» из популяций по чисто случайным причинам, пока доля носителей этих признаков в популяции еще мала.

Илья Рухленко, Что ответить дарвинисту? Часть II, 2016

Метафора Сьюэлла Райта (Wright, 1932), известная под названием “приспособительный ландшафт”, тоже проводит мысль, что отбор в пользу локальных оптимальных значений признаков препятствует эволюции в направлении к более глобальным и, в конечном счете, лучшим оптимумам. Райт делал акцент, отчасти неверно понятый (Wright, 1980), на дрейф генов как на средство, дающее филогенетическим линиям возможность вырваться из-под гнета локальных оптимумов и таким образом ближе подойти к тому, что человеком расценится как “наиболее” оптимальное решение. Это любопытно контрастирует с мыслью Левонтина (Lewontin, 1979b), для которого дрейф – “альтернатива адаптации”. Здесь нет парадокса, как и в случае с плейотропией. Левонтин прав в том, что “из-за ограниченных размеров реально существующих популяций возникают случайные изменения частоты генов, вследствие чего генные комбинации, обладающие меньшей репродуктивной приспособленностью, будут, с некоторой вероятностью, закрепляться в популяции”. Но, с другой стороны, также верно и то, что если локальные оптимумы представляют ограничение для совершенства конструкции, то дрейф будет открывать путь к спасению (Lande, 1976). Ирония, следовательно, в том, что слабость естественного отбора может теоретически уси лить вероятность приобретения организмами оптимального строения! Сам по себе естественный отбор, не будучи способен к предвидению, является в каком-то смысле механизмом против совершенства, стараясь по возможности придерживаться вершин низких предгорий на райтовском ландшафте. А перемежение сильного естественного отбора с периодами ослабления отбора и дрейфом генов может оказаться рецептом для перехода через долины к высокогорным плато. Очевидно, что если нужно будет зарабатывать очки в дебатах по проблеме “адаптационизма”, то обеим спорящим сторонам найдется, где развернуться!

Ричард Докинз, Расширенный фенотип: длинная рука гена, 1999

Генетическая программа, созданная в процессе становления вида человека, определяет его как биологический вид. На наследственность человека влияют такие же генетические процессы, как и на наследственность всех животных: мутации, миграция и дрейф генов, естественный отбор.

И. В. Касаткина, Экология. Шпаргалка, 2009

Этот автор показал, что чаще всего эволюционные преобразования окраски приходится наблюдать у островных видов (табл. 3.2). Он трижды бегло упоминает о существовании взглядов, согласующихся с представлении о половом отборе, но в случае островных форм отдает предпочтение идее о механизмах дрейфа генов: «Я считаю, пишет Петерсон, что эта гипотеза применима к большему числу ситуаций, чем некие селекивные механизмы» (Peterson, 1996: 160).

Е. Н. Панов, Половой отбор: теория или миф? Полевая зоология против кабинетного знания, 2014