유전적 드리프트: 그것이 무엇이며 생물학적 진화에 어떤 영향을 미칩니까?

생물학적 진화는 유전적 특성의 변화로 간주됩니다. 세대에 걸쳐 살아있는 존재는 생명 그 자체의 엔진이자 새로운 것에 대한 적응이다. 환경.

살아있는 존재 집단 내의 변이는 무작위로 발생하는 일련의 DNA 돌연변이에 의해 주어집니다. 즉, 의식 메커니즘에 반응하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 돌연변이에 대한 선택 과정은 무작위적일 수 있으며, 반대로 완전히 근거가 있는 설명이 있을 수 있습니다.

따라서 진화는 무작위 돌연변이, 유전 적 재조합에 의해 유지되는 힘입니다. 다른 많은 요인들 중에서 유성 재생산 및 유전자 흐름(새 구성원이 집단으로 유입됨). 흔히 일반적인 이해를 벗어나는 본질적으로 중요한 요소 중 하나는 여기에서 우리와 관련된 용어입니다. 유전 적 부동. 여기에서 우리는 이 매혹적인 과정에 대한 모든 것을 설명합니다.

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유전적 드리프트란?

첫째, 우리는 이 복잡한 용어를 "시간이 지남에 따라 종의 대립 유전자 빈도를 변경함으로써 자연 선택과 함께 작용하는 진화적 힘"으로 정의할 수 있습니다. 서문으로 주의해야 할 점은 확률적 과정, 즉 우연이나 산발적인 상관관계가 없는 효과로 인해 발생합니다..

이 초기 특성 외에도 유전적 드리프트를 정의하는 또 다른 용어는 손실입니다. 선택력은 개체군에서 대립유전자의 변이를 촉진하여 일부를 고정하고 다른 사람. 다음 줄에서 더 자세히 살펴보겠습니다.

대립유전자 및 모집단 정보

유전 용어를 단순화하고, 우리는 대립 유전자가 동일한 유전자가 나타낼 수 있는 각각의 변이임을 확인할 수 있습니다.. 이것의 전형적인 예는 멘델이 세대에 걸친 유전적 분리를 설명하기 위해 사용한 완두콩 씨앗입니다. 우성 "A" 대립유전자는 녹색 종자 색상을 코딩할 수 있는 반면, 열성 "a" 대립유전자는 황색을 코딩할 수 있습니다.

대부분의 동물은 이배체 존재(핵에 두 세트의 상동 염색체가 있음)이므로 두 개의 코딩 대립 유전자는 각각 캐릭터의 문자는 각각 아버지와 어머니에게서 나오므로 이 경우 가능한 변형은 AA, Aa 및 aa입니다. 따라서 한 개인이 각 유전자에 대해 두 개의 대립유전자를 물려받는다는 것을 이해하면 그의 표현형(외부적 특성)은 유전자형(게놈의 대립 유전자 조합)에 의해 직접 암호화되며, 이는 다음의 조합으로 유전됩니다. 그의 부모님.

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둘째, "인구"라는 용어는 생물학의 영역에서 약간 탐구될 필요가 있습니다. 유전적 드리프트는 종 자체가 아니라 개체군에 작용합니다.. 종은 다른 개체와 유전자를 교환할 수 없기 때문에 "닫힌" 개념입니다. 반면에 다른 구성원의 다른 구성원이 들어갈 수 있기 때문에 모집단은 "열린" 구획으로 간주됩니다. 동일한 종의 개체군이며 그들 사이에서 번식하는 경우, 계통에서 매우 중요한 사건이 될 것입니다. 나중. 일반적인 방식으로 두 용어를 모두 설정하면 유전적 드리프트의 기초를 이해할 준비가 됩니다.

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드리프트의 이론적 기초

곡선과 용어를 설명하기가 조금 복잡해지기 때문에 자리를 잡고 있어야 할 때입니다. 유전 적 부동 대립형질 빈도의 분산, 즉 평균에 대한 문자의 변동성에 의해 결정됩니다.. 따라서 다음 공식을 사용하여 이 진화력을 계산할 수 있습니다.

sp2는 모집단의 대립유전자 빈도의 분산, 즉 유전적 드리프트 자체에 해당합니다.
p와 q는 한 캐릭터에 대한 두 집단의 대립유전자 빈도입니다.
N은 두 모집단의 각 개체 수입니다.

물론 이러한 각 매개변수는 복잡한 공식을 통해 얻어지므로 이 진화력의 수학적 기초에 더 초점을 맞추지는 않을 것입니다. 이 줄을 읽은 후 아이디어가 명확해야 하는 경우 다음과 같습니다. 인구 규모가 작을수록 유전자 표류가 구성원에 대해 더 많은 힘을 가질 것입니다..

유효 인구 규모

이전 단락에서 인구 규모라는 핵심 용어를 소개했습니다. 진실은 유전적 드리프트의 규모를 고려할 때 과학자들이 인구의 개인을 세는 것 뿐만 아니라 가치가 있다는 것입니다. 이러한 경우 그 안에서 번식하는 동물의 수는 안정적으로 정량화되어야 합니다..

총 인구와 유효 인구 크기의 차이에 대한 매우 분명한 예는 양서류 인구 통계학적 연구입니다. 예를 들어, 일반적인 두꺼비 개체군은 120명의 구성원으로 구성될 수 있습니다. 우리가 유전자 분석에 의존한다면, 우리는 확실히 연간 약 40명의 성인만이 번식하여 최대 자손을 남기는 것을 관찰할 수 있습니다. 따라서 드리프트의 영향을 받는 유효 인구 크기(Ne)는 120이 아니라 40이 됩니다.

유전적 드리프트의 영향

유전적 드리프트는 살아있는 존재의 개체군에 여러 가지 영향을 미치지만 두 개의 큰 블록으로 나눌 수 있습니다.

집단 내에서 대립유전자 빈도의 변화를 일으킵니다. 이것은 순전히 우연의 문제이므로 이러한 증가 또는 감소를 의미할 수 있습니다.
인구의 장기적인 유전적 변이를 줄입니다.

이 마지막 요점은 본질적으로 중요합니다. 유전적 드리프트는 다양성을 감소시켜 궁극적으로 환경 변화에 대한 인구의 더 큰 취약성을 의미합니다.. 실용적인 예를 들어보겠습니다.

가상의 새 10마리, 빨간색 8마리, 노란색 2마리가 있는 경우 순전히 우연에 의해 다음 세대에는 빨간색 멤버가 더 많이 나타납니다(10개 중 3개만 재현되면 3개 모두가 유색일 가능성이 있습니다. 빨간). 1세대에서 빨간색 문자 "p"의 대립형질 빈도는 0.8이고 노란색 문자 "q"는 0.2의 빈도를 갖습니다.

붉은 색의 수컷과 암컷 3마리만 한 이벤트에서 번식한다면 이론적으로 대립유전자 q는 다음에서 사라질 수 있습니다. 다음 세대이므로 p = 1 및 q = 0, 모든 하위 항목은 빨간색입니다(문자 p는 세트). 이것이 유전적 드리프트의 실제 효과입니다. 우연히, 그것은 인구에서 가장 많이 분포된 캐릭터의 고정을 생성하고 가장 독특한 캐릭터를 버리게 됩니다..

인구의 구원

다행히도 이 무작위 선택을 크게 피하는 힘이 있습니다. 바로 자연 선택입니다. 이 경우, 우리는 무작위 및 확률적 과정과 전혀 일치하지 않는 진화적 모터에 직면해 있습니다., 각 개인의 특성이 미래 세대의 생존, 번식 및 결과적인 대표성을 결정할 수 있기 때문입니다.

또한 위에 인용된 예는 스스로 부과한 환원주의로 인해 상당히 절뚝거리고 있다는 점에 유의해야 합니다. 분명히 많은 형태학적 문자가 하나 이상의 유전자(예: 눈의 색, 예). 또한 10명이 아닌 1000명의 인구에서 대립 유전자의 소멸이 단일 세대에서의 "삭제"보다 훨씬 더 복잡하다는 것이 분명합니다.

한편, 유전자 흐름은 유전적 드리프트의 영향을 피하는 또 다른 핵심 개념입니다.. 대립 유전자는 시간이 지남에 따라 집단에서 고정될 수 있지만 새로운 구성원이 다른 대립 유전자와 초기 개체군의 개체로 번식하기 위해 다음과 같이 갱신된 유전적 다양성이 도입됩니다. 세대.

마지막으로 이를 제한할 필요가 있다. 돌연변이는 생명체에서 무작위로 발생합니다.. 따라서 새로운 대립 유전자를 코딩하는 DNA에서 변이가 발생할 수 있습니다. 이론적으로 덜) 폐쇄된 인구에서 새로운 캐릭터가 계속해서 나타날 수 있습니다. 때때로 일어나는.

이력서

우리가 보았듯이, 유전적 드리프트 그것은 자연 선택과 함께 생명체의 주요 진화 엔진입니다., 그러나 그것은 우연하고 무작위적인 성격으로 인해 후자와 다릅니다. 순전히 이론적인 관점에서 볼 때 유전자의 흐름, 돌연변이의 출현 또는 자연 선택의 경우 모든 개체군은 각 유전자에 대해 하나의 대립 유전자만 갖게 될 것입니다. 세대.

이것은 자연적으로 유전적 다양성이 줄어들어 변화와 환경적 열악함에 대한 인구 및 개인 수준에서 더 나쁜 반응을 의미합니다. 따라서 유전적 드리프트는 생명 자체에 의해 상쇄되는데, 물론 그것은 분명히 해로운 특성을 가지고 있기 때문입니다.

참고 문헌:

유전적 드리프트, khanacademy.org. 10월 23일에 픽업 https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/natural-selection/population-genetics/a/genetic-drift-founder-bottleneck#:~:text=La%20deriva%20g%C3%A9nica%20sucede%20en, 0% 25% 20% 2C% 20de% 20기타% 20알레로스.
Eguiarte, L., Aguirre-Planter, E., Scheinvar, E., González, A., & Souza, V. (2010). 멕시코 식물 종의 예와 함께 인구의 유전자 흐름, 분화 및 유전 구조. 분자 및 실험적 진화 연구실, 진화 생태학과, 멕시코 국립 자치 대학교 생태 연구소, 1-30.
푸투이마 D. 제이. (1992). 진화생물학(Vol. 2). 2. 에드. 리베이랑 프레투: SBG.