Genetische drift

In de Genetische drift het is een verandering in de allelfrequentie binnen een genenpool van een populatie. De genetische afwijking wordt meestal veroorzaakt door een willekeurige gebeurtenis, zoals een natuurramp, het verschuiven van continentale platen of de uitbarsting van vulkanen. De genetische afwijking vertegenwoordigt dus een evolutionaire factor.

Wat is de genetische afwijking?

In zekere zin is genetische drift het tegenovergestelde van natuurlijke selectie, omdat natuurlijke selectie niet toevallig gebeurt. In plaats daarvan hangen de veranderingen in de genen van een populatie af van het reproductieve en overlevingssucces van de individuele leden van de populatie. Ze drukken hun aanpassingsvermogen aan de omgeving uit.

Aan de andere kant heeft de genetische drift dergelijke redenen niet, maar gebeurt deze uitsluitend door toeval en is daarom stochastisch. In wezen is genetische drift een belangrijk criterium voor het ontstaan ​​van nieuwe soorten. Vooral bij populaties van kleine omvang hebben willekeurige veranderingen in de allelfrequentie, zoals die optreden bij genetische drift, een sterk effect op de ontwikkeling van de individuen. Als een kleine populatie wordt afgesneden van de totale populatie, heeft deze populatie slechts een deel van de genen. De bestaande allelfrequentie is echter bepalend voor de evolutionaire ontwikkeling van de subpopulatie.

Er is ook een speciale vorm binnen de genetische drift: het flessenhalseffect. Met dit effect wordt de populatie aanzienlijk verkleind als gevolg van een willekeurige gebeurtenis. Als gevolg hiervan neemt de genetische variabiliteit in de populatie af. Na de willekeurige gebeurtenis verschillen de allelfrequenties in de meeste gevallen significant van die van de oorspronkelijke populatie. De lagere genetische diversiteit in de afgesneden populatie maakt het dan moeilijk om zich aan de omgeving aan te passen en kan het moeilijk maken om levende wezens te overleven.

De genetische drift kan echter ook voorkomen bij grotere populaties die zijn opgedeeld in kleine subpopulaties. Voorwaarde hierbij is dat genen willekeurig veranderen en deze veranderingen worden doorgegeven aan het nageslacht.

Functie en taak

Het belang van genetische drift voor mensen ligt voornamelijk in de evolutionaire geschiedenis van de mensheid. Genetische drift is een belangrijke factor bij de vorming en overdracht van nieuwe genetische aanpassingen aan de omgeving.Net als selectie, genetische variatie en isolatie is ook genetische drift een van de zogenaamde evolutionaire factoren. Het speelt dus een belangrijke rol bij de vorming en ontwikkeling van populaties.

De genetische afwijking is een waarschijnlijkheidseffect. De genen die van de ene generatie op de andere worden overgeërfd, zijn geen exacte kopie, maar de overgeërfde genen worden willekeurig geselecteerd. Dit effect wordt duidelijker naarmate de populatie kleiner is, omdat kleinere populaties grotere fluctuaties vertonen met betrekking tot de allelfrequenties dan grotere populaties.

De genetische afwijking werkt gelijktijdig met de natuurlijke selectie. Beide factoren veranderen de genenpool van een populatie. Er zijn veranderingen in de samenstelling en frequentie van allelfrequenties. Als gevolg hiervan veranderen de fenotypische eigenschappen van de individuen en daarmee de populatie.

Hierbij moet worden opgemerkt dat de genetische drift optreedt ongeacht of de resultaten een positief of negatief effect hebben op de overleving en het aanpassingsvermogen van de nakomelingen. Omdat de genetische drift wordt veroorzaakt door willekeurige gebeurtenissen en dus onafhankelijk van de genetische aanpassing plaatsvindt.

Aan de andere kant versterkt natuurlijke selectie die fenotypische eigenschappen die de genetische fitheid van individuen en dus uiteindelijk van populaties verhogen. In populaties met veel leden heeft natuurlijke selectie meestal een grotere invloed op de verandering in allelfrequenties. De situatie is anders bij numeriek kleine populaties, waar in de meeste gevallen de genetische drift een sterker effect heeft.

Ziekten en aandoeningen

Onder bepaalde omstandigheden heeft de genetische drift een aanzienlijke impact op menselijke populaties en heeft in de loop van de evolutie gedeeltelijk geleid tot het uitsterven van populaties. Wanneer een populatie in aantal afneemt, wat vaak is gebeurd tijdens de menselijke evolutie, veroorzaakt de genetische afwijking in sommige gevallen drastische veranderingen in de allelfrequentie. Deze veranderingen zijn onafhankelijk van natuurlijke selectie. In dit geval kunnen voordelige aanpassingen aan de omgeving die al zijn verworven verloren gaan. Dit staat bekend als het beschreven bottleneck-effect. De daaruit voortvloeiende nadelen worden gedeeltelijk in perspectief geplaatst door wat bekend staat als purgeren.

Het oprichtereffect speelt bijvoorbeeld een grote rol bij nomadische populaties. Als een klein aantal individuen een nieuwe populatie creëert door zich af te splitsen van de oorspronkelijke populatie, is dit soms in tegenspraak met natuurlijke selectie. Dit is vooral het geval wanneer de leden van de nieuw opgerichte populatie worden gekenmerkt door zeldzame genfrequenties. Het fundamentele effect van genetische drift kan ertoe leiden dat erfelijke ziekten zich ophopen in menselijke populaties.

Als de frequentie van speciale genen in volgende generaties verandert, gaat soms een allel binnen een populatie volledig verloren. Aan de andere kant kan het ook het enige allel zijn. Al met al vermindert dit de genetische variabiliteit en wordt de genenpool kleiner, wat uiteindelijk een negatief effect heeft op de overlevingskansen.