Vad är genetisk drift?

Genetisk drift är en mekanism för evolution som sker av en slump snarare än naturligt urval. I genetisk drift upplever en population en förändring i frekvensen av en given allel, föranledd av slumpmässig tur snarare än ett behov av anpassning. Detta skiljer sig från naturligt urval, där allelfrekvensen ändras baserat på att de starkaste generna överlever för att reproducera sig och de svagare generna dör ut. Genetisk drift tenderar att vara ett fenomen bland mindre populationer, medan naturligt urval håller i sig i större populationer.

En allel, eller genetisk variant, är en komponent i en gen som producerar en viss egenskap. Föreställ dig att det finns både röda maskar och vita maskar i samma population. Om en röd mask parar sig med en vit mask, kommer var och en att skicka en allel till sin avkomma, röd eller vit, för att bilda en gen. Den dominanta, eller starka, allelen kommer att avgöra vilken egenskap babymasken har. Om vit är dominant kommer babymasken att vara vit, om röd är dominant kommer babymasken att vara röd, och om babymasken får två av samma recessiva alleler kommer den att uppvisa den recessiva egenskapen. Genetik är mycket mer komplex än det här exemplet tillåter, men detta är det allmänna konceptet.

Föreställ dig nu att dessa maskar lever i ett träsk fyllt med röd lera och är omgivna av fåglar som vill äta dem. De röda maskarna är mer benägna att överleva eftersom de är kamouflerade av leran och inte lika lätt att se av rovdjur. Därför kommer fler röda maskar att leva för att fortplanta sig och fler röda alleler kommer att överföras till avkomman, vilket ökar den röda allelfrekvensen. Fler vita maskar, som är lätta att se av fåglar, kommer att ätas upp innan de kan överföra sina gener, vilket minskar deras allelfrekvens. Detta är naturligt urval.

Föreställ dig nu att det finns tio röda maskar och tio vita maskar med lika chanser att överleva för att fortplanta sig. Ett träd faller på träsket och dödar åtta maskar; sex vita och två röda. Anta sedan att två vita maskar och en röd mask blir sjuka och dör. Av en slump finns det nu sju röda maskar och bara två vita maskar kvar. Detta är ett exempel på genetisk drift.

Genetisk drift kan också ske genom ett slumpmässigt provtagningsfel. Ett urvalsfel uppstår när ett urval uppvisar andra resultat än hela populationen skulle. Säg till exempel att det finns femtio röda maskar och femtio vita maskar i en befolkning, och forskare väljer slumpmässigt tio maskar att observera. Eftersom provet är mindre kan det hända att allelerna som överförs i gruppen om tio inte jämnar ut sig som de skulle göra i en grupp på hundra. Dessutom, om gruppen innehåller fler röda maskar än vita, kommer presentationen av alleler i avkomman att vara skev.

Genetisk drift fixeras när en allel helt ersätter en annan eller en allel dör ut. Föreställ dig de sju röda maskarna och två vita maskar som fanns kvar i träsket efter att trädkatastrofen och sjukdomen dödade de andra elva maskarna. När maskarna förökar sig kommer det att dyka upp mindre vita maskar tills det slutligen inte finns några vita maskar kvar. Genetisk drift kommer då att fixas, eftersom alla framtida generationer kommer att vara röda.
Eftersom genetisk drift fungerar mycket snabbare i små populationer, kan en populationsflaskhals eller grundareffekt öka processen med genetisk drift. En befolkningsflaskhals uppstår när en population plötsligt genomgår en nedgång i storlek. Trädet som faller på träsket och dödar nästan hälften av maskpopulationen är ett exempel på flaskhalseffekten. En grundareffekt uppstår när en liten del av en befolkning blir isolerad från resten av gruppen och utvecklas separat.