Миграции
Миграция – это перемещение особей из одной популяции в другую
Если в соседних популяциях частоты аллеля А различны, при миграции особей из одной популяции в другую будет происходить изменение частоты аллеля в популяции, принимающей мигрантов.
Пусть в поколении t частота аллеля А в популяции составляет p, а в популяции из которой приходят мигранты Р; доля мигрантов в популяции равна m, доля постоянных жителей - (1- m) . Тогда, в следующем t+1 поколении частота аллеля будет равна
и изменение частоты за одно поколение составит
На континенте частота А составляет pm, на острове pi. При
миграции на остров со скоростью m в следующем поколении частота А на острове составит
pi = (1-m)pi + mpm
Если принять pi = 0.4 и pm = 0.6, и при том, что 10%
родителей на острове мигранты, т.е. m = 0.1, то в следующем поколении частота А на острове составит
(1 - 0.1) х 0.4 + 0.1 х 0.6 = 0.42,
т.е. миграция за одно поколение изменила частоту аллеля с 0.4 до 0.42.
Очевидно, что изменение частоты аллеля пропорционально разности частот в соседних популяциях и доле мигрантов. Эти величины могут быть велики, и, следовательно, частота аллеля вследствие миграции может значительно измениться.
Если миграция происходит в течение нескольких поколений, суммарное изменение частоты за эти поколения можно приблизительно оценить по формуле
где М — сумма долей мигрантов за все поколения, Р - частота аллеля в популяции-доноре, р0— исходная частота аллеля в
популяции-реципиенте. Тогда,
Используя эту формулу можно оценить интенсивность миграции в популяции.
Например, в Америке происходила «миграция» генов европейцев в популяцию африканцев, привезенных в качестве рабов. В штате Джорджия частота аллеля Fy (группа крови Даффи) среди белого населения равна 0,42, среди афроамериканцев - 0,046. В африканских популяциях она равна 0. Следовательно, миграция этого гена из популяции белых с восемнадцатого века, когда негры были завезены в Америку, равна
Миграция – движущая сила эволюции.
Аллель B локуса ABO показывает градиент с востока на запад. Этот аллель показывает наивысшую частоту в Центральной Азии и
наименьшую в северо-восточной Испании.
Градиент совпадает с волнами миграции монголов в Европу, следующей за падением Римской империи, и это генетический след истории человечества.
Если значение m велико или частоты в двух популяциях сильно различаются, то частота аллеля может сильно измениться всего за одно поколение, при условии, что миграция - единственный фактор меняющий частоту аллеля, равновесие будет достигнуто при достижении равенства частот в обеих популяциях.
Миграцию можно также рассматривать как поток генов между популяциями, которые когда-то были изолированы, а теперь изоляции нет.
Дрейф генов
Популяционные генетики используют выражение “генетический дрейф” при обращении к непредсказуемым, случайным колебаниям аллельных частот, которые имеют нейтральное влияние на приспособленность
Для популяционно-генетических исследований большое значение имеет большой объем выборки.
Если популяция состоит из 1000 гетерозигот, то следующее поколение будет состоять приблизительно из 50% гетерозигот и по 25% гомозигот с незначительными отклонениями в этом и последующем поколениях.
Если популяция состоит из одной пары гетерозигот, а в потомстве всего две особи, частоты аллелей могут существенно меняться. В данном случае нельзя предсказать частоты аллелей и генотипов в потомстве – в большинстве случаев такого скрещивания частоты аллелей меняются, иногда один из аллелей исчезает из популяции за одно поколение.