จบ
การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม: รูปแบบหลักของกระบวนการนี้ การดริฟท์ทางพันธุกรรม

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม: รูปแบบหลักของกระบวนการนี้ การดริฟท์ทางพันธุกรรม

Nikolai Petrovich Dubinin พื้นที่ที่สนใจทางวิทยาศาสตร์ของ N.P. Dubinin เป็นพันธุศาสตร์ทั่วไปและวิวัฒนาการตลอดจนการประยุกต์ใช้พันธุศาสตร์ในการเกษตร พันธุศาสตร์วิวัฒนาการ ร่วมกับ A. S. Serebrovsky เขาแสดงให้เห็นการกระจายตัวของยีนเช่นเดียวกับปรากฏการณ์ของการเสริมยีน A. ยีนเสริม S. Serebrovsky ตีพิมพ์ผลงานทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของโครโมโซมแสดงให้เห็นว่ามีภาระทางพันธุกรรมของการกลายพันธุ์ที่ร้ายแรงและร้ายแรงในประชากร พันธุศาสตร์เกี่ยวกับปัญหาของรังสีพันธุกรรม

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยหนึ่งของวิวัฒนาการ ด้วยการเบี่ยงเบน ความถี่อัลลีลจึงสามารถเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในประชากรในท้องถิ่นได้จนกว่าจะถึงจุดสมดุล นั่นคือ การสูญเสียอัลลีลตัวหนึ่งและการตรึงอีกตัวหนึ่ง ในประชากรที่แตกต่างกัน ยีนจะ “ล่องลอย” อย่างเป็นอิสระ ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนำไปสู่การลดลงของความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร และในทางกลับกัน นำไปสู่ความแตกต่างระหว่างประชากรที่เพิ่มขึ้น ไปสู่ความแตกต่างในลักษณะจำนวนหนึ่ง ความแตกต่างนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการเก็งกำไรได้

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยหนึ่งของวิวัฒนาการ ที่ความเข้มข้นสูงและขนาดประชากรสูง อิทธิพลของกระบวนการสุ่มที่มีต่อพลวัตของความถี่ของยีนในประชากรจะมีความสำคัญน้อยมาก ในทางตรงกันข้าม ในประชากรกลุ่มเล็กๆ ที่มีความแตกต่างเล็กน้อยในด้านความเหมาะสมระหว่างจีโนไทป์ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมกลายเป็นสิ่งสำคัญ ในสถานการณ์เช่นนี้ อัลลีลที่ปรับตัวได้น้อยกว่าอาจได้รับการแก้ไขในประชากร ในขณะที่อัลลีลที่ปรับตัวได้ดีกว่าอาจหายไป อัลลีลที่สูญเสียไปเนื่องจากการดริฟท์สามารถเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกเนื่องจากการกลายพันธุ์ เนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นกระบวนการที่ไม่มีทิศทาง ควบคู่ไปกับการลดลงของความหลากหลายภายในประชากร จึงเพิ่มความแตกต่างระหว่างประชากรในท้องถิ่น การย้ายถิ่นจะช่วยแก้ปัญหานี้ หากอัลลีล A ได้รับการแก้ไขในประชากรกลุ่มหนึ่ง และอัลลีล a ในกลุ่มประชากรอีกกลุ่มหนึ่ง การอพยพของบุคคลระหว่างประชากรเหล่านี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่าความหลากหลายของอัลลีลเกิดขึ้นอีกครั้งภายในประชากรทั้งสอง

คลื่นประชากรและการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม ขนาดประชากรแทบจะไม่คงที่ตลอดเวลา การแกว่งตัวของตัวเลขตามมาด้วยการลดลง S.S. Chetverikov เป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรก ๆ ที่ให้ความสนใจกับความผันผวนของจำนวนประชากรตามธรรมชาติเป็นระยะ ๆ คลื่นประชากรมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากร

Sergei Sergeevich Chetverikov () เป็นนักชีววิทยาชาวรัสเซียและนักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการที่โดดเด่น ซึ่งก้าวแรกสู่การสังเคราะห์พันธุศาสตร์ Mendelian และทฤษฎีวิวัฒนาการของ Charles Darwin เขาเป็นคนแรกที่จัดการศึกษาทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัติทางพันธุกรรมในประชากรสัตว์ตามธรรมชาติ การศึกษาเหล่านี้ทำให้เขากลายเป็นผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์วิวัฒนาการสมัยใหม่ นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการ

คลื่นประชากรและการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม ในช่วงที่จำนวนลดลงอย่างรวดเร็ว บทบาทของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในช่วงเวลาดังกล่าวอาจกลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในการวิวัฒนาการได้ ในช่วงภาวะเศรษฐกิจถดถอย ความถี่ของอัลลีลบางตัวสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากและคาดเดาไม่ได้ การสูญเสียอัลลีลบางตัวและความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรลดลงอย่างมากอาจเกิดขึ้นได้ จากนั้น เมื่อขนาดประชากรเริ่มเพิ่มขึ้น ประชากรจะทำซ้ำโครงสร้างทางพันธุกรรมที่ถูกสร้างขึ้นในขณะที่มันผ่านคอขวดของประชากรจากรุ่นสู่รุ่น

ผลกระทบคอขวดในประชากรจริง ตัวอย่าง: สถานการณ์กับเสือชีตาห์ - ตัวแทนของครอบครัวที่ดุร้าย นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรเสือชีตาห์สมัยใหม่ทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันมาก ในขณะเดียวกัน ความแปรปรวนทางพันธุกรรมภายในประชากรแต่ละกลุ่มก็ต่ำมาก คุณสมบัติเหล่านี้ของโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรเสือชีตาห์สามารถอธิบายได้หากเราสันนิษฐานว่าเมื่อไม่นานมานี้สายพันธุ์นี้ผ่านช่วงคอขวดของประชากรที่แคบมากและเสือชีตาห์สมัยใหม่ทั้งหมดเป็นลูกหลานของบุคคลหลายคน (ตามที่นักวิจัยชาวอเมริกัน 7 คน)

ตัวอย่างสมัยใหม่ของผลกระทบคอขวดคือประชากรไซกา จำนวนละมั่งไซกาลดลง 95% จากประมาณ 1 ล้านตัวในปี 1990 เหลือน้อยกว่าในปี 2004 โดยมีสาเหตุหลักมาจากการลักลอบล่าละมั่งไซกาเพื่อการแพทย์แผนจีน ในปี 1990 ปี 2004

ปี ประชากรกระทิงอเมริกันต่อบุคคล

ผู้ก่อตั้งเอฟเฟกต์ ตามกฎแล้ว สัตว์และพืชจะเจาะดินแดนใหม่สำหรับสายพันธุ์ในกลุ่มที่ค่อนข้างเล็ก ความถี่อัลลีลในกลุ่มดังกล่าวอาจแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากความถี่ของอัลลีลเหล่านี้ในประชากรดั้งเดิม การตั้งถิ่นฐานในดินแดนใหม่ตามมาด้วยจำนวนชาวอาณานิคมที่เพิ่มขึ้น ประชากรจำนวนมากที่เกิดขึ้นจะทำซ้ำโครงสร้างทางพันธุกรรมของผู้ก่อตั้ง นักสัตววิทยาชาวอเมริกัน Ernst Mayr หนึ่งในผู้ก่อตั้งทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ เรียกปรากฏการณ์นี้ว่าเอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้ง

เป็นที่แน่ชัดว่าผู้ก่อตั้งเป็นกลุ่มตัวอย่างขนาดเล็กมากจากประชากรผู้ปกครอง และความถี่อัลลีลในกลุ่มตัวอย่างเหล่านี้อาจแตกต่างกันมาก ปรากฏการณ์ผู้ก่อตั้งที่อธิบายความหลากหลายอันน่าทึ่งของสัตว์และพืชในมหาสมุทร รวมถึงความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เฉพาะถิ่นบนเกาะ ผลของผู้ก่อตั้งยังมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากรมนุษย์อีกด้วย โปรดทราบว่าอัลลีล B (ตามระบบกลุ่มเลือด AB0) ไม่มีอยู่ในชาวอเมริกันอินเดียนและชาวพื้นเมืองออสเตรเลียโดยสิ้นเชิง ทวีปเหล่านี้อาศัยอยู่โดยคนกลุ่มเล็กๆ เนื่องจากเหตุผลที่สุ่มล้วนๆ ในบรรดาผู้ก่อตั้งประชากรเหล่านี้ อาจไม่มีพาหะของบีอัลลีลแม้แต่ตัวเดียว โดยธรรมชาติแล้วอัลลีลนี้จะหายไปในประชากรที่ได้รับ

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมและนาฬิกาโมเลกุลของการวิวัฒนาการ ผลลัพธ์สุดท้ายของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมคือการกำจัดอัลลีลตัวหนึ่งออกจากประชากรอย่างสมบูรณ์ และการรวมตัว (การตรึง) ของอัลลีลอีกตัวหนึ่งในนั้น ยิ่งอัลลีลเกิดบ่อยในประชากรเท่าใด ความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลก็จะยิ่งสูงขึ้นเนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม การคำนวณแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลที่เป็นกลางนั้นเท่ากับความถี่ในประชากร

รูปแบบ ประชากรจำนวนมากไม่ได้ "รอ" นานสำหรับการเกิดการกลายพันธุ์ของอัลลีลใหม่ แต่จะแก้ไขมันได้เป็นเวลานาน ประชากรกลุ่มเล็กๆ “รอ” เป็นเวลานานมากเพื่อให้เกิดการกลายพันธุ์ แต่เมื่อเกิดขึ้นแล้ว ก็สามารถแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุปที่ขัดแย้งกันตั้งแต่แรกเห็น: ความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลที่เป็นกลางนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ของการเกิดการกลายพันธุ์เท่านั้น และไม่ขึ้นอยู่กับขนาดของประชากร

รูปแบบ ยิ่งเวลาผ่านไปนานเท่าใดนับตั้งแต่การแยกสองสายพันธุ์ออกจากสายพันธุ์บรรพบุรุษร่วมกัน การทดแทนการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางก็จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้ได้มากขึ้น วิธี "นาฬิกาโมเลกุลแห่งวิวัฒนาการ" ขึ้นอยู่กับหลักการนี้ - กำหนดเวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่ช่วงเวลาที่บรรพบุรุษของกลุ่มระบบต่าง ๆ เริ่มพัฒนาอย่างเป็นอิสระจากกัน

รูปแบบ นักวิจัยชาวอเมริกัน E. Zukurkendl และ L. Polling ค้นพบครั้งแรกว่าจำนวนความแตกต่างในลำดับของกรดอะมิโนในฮีโมโกลบินและไซโตโครม c ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสายพันธุ์ต่างๆ มีมากกว่า ยิ่งเส้นทางวิวัฒนาการของพวกมันแตกต่างกันเร็วเท่าไร

การเลื่อนลอยทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยหนึ่งของวิวัฒนาการ

เราสามารถถือว่าการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยหนึ่งในการวิวัฒนาการของประชากร ต้องขอบคุณการเลื่อน ความถี่อัลลีลสามารถเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในประชากรในท้องถิ่นได้จนกว่าจะถึงจุดสมดุล นั่นคือ การสูญเสียอัลลีลตัวหนึ่งและการตรึงของอีกตัวหนึ่ง ในประชากรที่แตกต่างกัน ยีนจะ "ล่องลอย" อย่างเป็นอิสระ ดังนั้นผลลัพธ์ของการดริฟท์จึงแตกต่างกันไปในประชากรที่แตกต่างกัน - ในบางอัลลีลชุดหนึ่งได้รับการแก้ไขในชุดอื่น ๆ - อีกชุดหนึ่ง ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนำไปสู่การลดลงของความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร และในทางกลับกัน นำไปสู่ความแตกต่างระหว่างประชากรที่เพิ่มขึ้น ไปสู่ความแตกต่างในลักษณะจำนวนหนึ่ง ความแตกต่างนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการเก็งกำไรได้

ในระหว่างการวิวัฒนาการของประชากร การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมมีปฏิสัมพันธ์กับปัจจัยวิวัฒนาการอื่น ๆ โดยหลักๆ คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ อัตราส่วนของการมีส่วนร่วมของทั้งสองปัจจัยขึ้นอยู่กับทั้งความเข้มข้นของการคัดเลือกและขนาดของประชากร ที่ความเข้มของการเลือกสูงและขนาดประชากรสูง อิทธิพลของกระบวนการสุ่มที่มีต่อพลวัตของความถี่ของยีนในประชากรจะมีความสำคัญเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม ในประชากรกลุ่มเล็กๆ ที่มีความแตกต่างเล็กน้อยในด้านความเหมาะสมระหว่างจีโนไทป์ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมกลายเป็นสิ่งสำคัญ ในสถานการณ์เช่นนี้ อัลลีลที่ปรับตัวได้น้อยกว่าอาจได้รับการแก้ไขในประชากร ในขณะที่อัลลีลที่ปรับตัวได้ดีกว่าอาจหายไป

ดังที่เราทราบกันดีอยู่แล้ว ผลลัพธ์ที่พบบ่อยที่สุดของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมคือการสูญเสียความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร เนื่องจากการตรึงอัลลีลบางตัวและการสูญเสียอัลลีลบางตัว ในทางกลับกัน กระบวนการกลายพันธุ์นำไปสู่การเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร อัลลีลที่สูญเสียไปเนื่องจากการดริฟท์สามารถเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกเนื่องจากการกลายพันธุ์

เนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นกระบวนการที่ไม่มีทิศทาง ควบคู่ไปกับการลดลงของความหลากหลายภายในประชากร จึงเพิ่มความแตกต่างระหว่างประชากรในท้องถิ่น การย้ายถิ่นจะช่วยแก้ปัญหานี้ หากอัลลีลได้รับการแก้ไขในประชากรกลุ่มเดียว กและในอีกทางหนึ่ง กจากนั้นการอพยพของบุคคลระหว่างประชากรเหล่านี้นำไปสู่การเกิดขึ้นใหม่ของความหลากหลายของอัลลีลภายในประชากรทั้งสอง

คลื่นประชากรและการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมขนาดประชากรไม่ค่อยคงที่เมื่อเวลาผ่านไป การแกว่งตัวของตัวเลขตามมาด้วยการลดลง S.S. Chetverikov เป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรก ๆ ที่ให้ความสนใจกับความผันผวนเป็นระยะของจำนวนประชากรธรรมชาติและคลื่นประชากร พวกเขามีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากร การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความถี่อัลลีลในประชากรจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่ตัวเลขลดลงอย่างรวดเร็ว บทบาทของมันจะเพิ่มมากขึ้นอย่างมาก ในช่วงเวลาดังกล่าวอาจกลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในการวิวัฒนาการได้ ในช่วงภาวะเศรษฐกิจถดถอย ความถี่ของอัลลีลบางตัวสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากและคาดเดาไม่ได้ การสูญเสียอัลลีลบางตัวและความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรลดลงอย่างมากอาจเกิดขึ้นได้ จากนั้น เมื่อขนาดประชากรเริ่มเพิ่มขึ้น ประชากรจะทำซ้ำโครงสร้างทางพันธุกรรมที่ถูกสร้างขึ้นในขณะที่มันผ่านคอขวดของประชากรจากรุ่นสู่รุ่น ตัวอย่างคือสถานการณ์กับเสือชีตาห์ - ตัวแทนของตระกูลแมว นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรเสือชีตาห์สมัยใหม่ทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันมาก ในขณะเดียวกัน ความแปรปรวนทางพันธุกรรมภายในประชากรแต่ละกลุ่มก็ต่ำมาก คุณสมบัติเหล่านี้ของโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรเสือชีตาห์สามารถอธิบายได้หากเราสันนิษฐานว่าเมื่อไม่นานมานี้ (สองสามร้อยปีที่แล้ว) สายพันธุ์นี้ผ่านคอขวดของประชากรที่แคบมากและเสือชีตาห์สมัยใหม่ทั้งหมดเป็นลูกหลานของหลาย ๆ ตัว (ตามที่นักวิจัยชาวอเมริกัน 7) บุคคล

ผลกระทบคอขวดเห็นได้ชัดว่ามีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากรมนุษย์ บรรพบุรุษของมนุษย์สมัยใหม่แพร่กระจายไปทั่วโลกเป็นเวลานับหมื่นปี ระหว่างทางมีประชากรจำนวนมากล้มตายไปหมด แม้แต่พวกที่รอดชีวิตก็มักจะพบว่าตัวเองใกล้จะสูญพันธุ์ ตัวเลขของพวกเขาลดลงถึงระดับวิกฤติ ในระหว่างการเดินทางผ่านจุดคอขวดของประชากร ความถี่ของอัลลีลเปลี่ยนแปลงไปแตกต่างกันไปในประชากรที่ต่างกัน อัลลีลบางตัวหายไปอย่างสมบูรณ์ในกลุ่มประชากรบางกลุ่มและคงที่ในกลุ่มประชากรกลุ่มอื่น หลังจากที่ประชากรได้รับการฟื้นฟู โครงสร้างทางพันธุกรรมที่เปลี่ยนแปลงไปก็ได้รับการสืบพันธุ์จากรุ่นสู่รุ่น เห็นได้ชัดว่ากระบวนการเหล่านี้กำหนดการกระจายตัวของโมเสกของอัลลีลบางตัวที่เราพบเห็นในปัจจุบันในประชากรมนุษย์ในท้องถิ่น ด้านล่างคือการกระจายตัวของอัลลีล ในตามระบบหมู่เลือด AB0ในคน ความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างประชากรสมัยใหม่อาจสะท้อนถึงผลที่ตามมาจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในสมัยก่อนประวัติศาสตร์เมื่อประชากรบรรพบุรุษผ่านช่วงคอขวดของประชากร

เอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้งตามกฎแล้วสัตว์และพืชจะเจาะเข้าไปในดินแดนใหม่สำหรับสายพันธุ์ (เกาะ, ทวีปใหม่) ในกลุ่มที่ค่อนข้างเล็ก ความถี่ของอัลลีลบางตัวในกลุ่มดังกล่าวอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากความถี่ของอัลลีลเหล่านี้ในประชากรดั้งเดิม การตั้งถิ่นฐานในดินแดนใหม่ตามมาด้วยจำนวนชาวอาณานิคมที่เพิ่มขึ้น ประชากรจำนวนมากที่เกิดขึ้นจะสืบพันธุ์โครงสร้างทางพันธุกรรมของผู้ก่อตั้ง นักสัตววิทยาชาวอเมริกัน Ernst Mayr หนึ่งในผู้ก่อตั้งทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า เอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้ง.

เห็นได้ชัดว่าอิทธิพลของผู้ก่อตั้งมีบทบาทสำคัญในการกำหนดโครงสร้างทางพันธุกรรมของสัตว์และพันธุ์พืชที่อาศัยอยู่ในเกาะภูเขาไฟและเกาะปะการัง สายพันธุ์เหล่านี้ทั้งหมดสืบเชื้อสายมาจากกลุ่มผู้ก่อตั้งกลุ่มเล็กๆ ที่โชคดีพอที่จะไปถึงเกาะต่างๆ เห็นได้ชัดว่าผู้ก่อตั้งเหล่านี้เป็นตัวแทนของกลุ่มตัวอย่างจำนวนน้อยมากจากประชากรผู้ปกครอง และความถี่อัลลีลในกลุ่มตัวอย่างเหล่านี้อาจแตกต่างกันมาก ขอให้เรานึกถึงตัวอย่างสมมุติของเรากับสุนัขจิ้งจอก ซึ่งล่องลอยอยู่บนแผ่นน้ำแข็ง และจบลงที่เกาะที่ไม่มีคนอาศัยอยู่ ในประชากรลูกสาวแต่ละคน ความถี่อัลลีลแตกต่างกันอย่างมากจากกันและกันและจากประชากรผู้ปกครอง ปรากฏการณ์ผู้ก่อตั้งที่อธิบายความหลากหลายอันน่าทึ่งของสัตว์และพืชในมหาสมุทร รวมถึงความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เฉพาะถิ่นบนเกาะ ผลของผู้ก่อตั้งยังมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากรมนุษย์อีกด้วย โปรดทราบว่าอัลลีล ในขาดไปโดยสิ้นเชิงในหมู่ชาวอเมริกันอินเดียนและชาวพื้นเมืองออสเตรเลีย ทวีปเหล่านี้อาศัยอยู่โดยคนกลุ่มเล็กๆ เนื่องจากเหตุผลที่สุ่มล้วนๆ ในบรรดาผู้ก่อตั้งประชากรเหล่านี้ อาจไม่มีพาหะของอัลลีลแม้แต่ตัวเดียว ใน- โดยธรรมชาติแล้วอัลลีลนี้จะไม่มีอยู่ในประชากรที่ได้รับ

การเลื่อนลอยทางพันธุกรรมและนาฬิกาโมเลกุลแห่งวิวัฒนาการผลลัพธ์สุดท้ายของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมคือการกำจัดอัลลีลตัวหนึ่งออกจากประชากรโดยสิ้นเชิง และการรวมตัว (การตรึง) ของอัลลีลอีกตัวในนั้นอย่างสมบูรณ์ ยิ่งอัลลีลเกิดบ่อยในประชากรเท่าใด ความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลก็จะยิ่งสูงขึ้นเนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม การคำนวณแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลที่เป็นกลางนั้นเท่ากับความถี่ในประชากร

อัลลีลแต่ละตัวที่เราสังเกตเห็นในประชากรครั้งหนึ่งเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์ การกลายพันธุ์เกิดขึ้นที่ความถี่เฉลี่ย 10 -5 ต่อยีนต่อเซลล์สืบพันธุ์ต่อรุ่น ดังนั้น ยิ่งประชากรมีขนาดเล็กลง โอกาสที่ในแต่ละรุ่นจะมีบุคคลอย่างน้อยหนึ่งคนในประชากรนี้จะเป็นพาหะของการกลายพันธุ์ครั้งใหม่ก็จะน้อยลงตามไปด้วย ในประชากรจำนวน 100,000 คน ในแต่ละเจเนอเรชั่นใหม่จะมีอัลลีลกลายพันธุ์ชนิดใหม่ที่มีความน่าจะเป็นใกล้เคียงกับ 1 แต่ความถี่ในประชากร (1 ใน 200,000 อัลลีล) ดังนั้นความน่าจะเป็นของการตรึงจะต่ำมาก . ความน่าจะเป็นที่การกลายพันธุ์แบบเดียวกันจะเกิดขึ้นในอย่างน้อยหนึ่งคนในประชากร 10 คนในรุ่นเดียวกันนั้นมีน้อยมาก แต่หากการกลายพันธุ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในประชากรกลุ่มนี้ ความถี่ของอัลลีลกลายพันธุ์ (1 ใน 20 อัลลีล) และโอกาสที่จะยึดติดได้ค่อนข้างสูง

ประชากรจำนวนมากไม่ “รอ” นานมากสำหรับการเกิดการกลายพันธุ์ของอัลลีลใหม่ แต่พวกเขาจะแก้ไขมันเป็นเวลานาน และประชากรกลุ่มเล็กๆ “รอ” เป็นเวลานานมากก่อนที่การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้น แต่หลังจากที่มันเกิดขึ้นแล้ว อัลลีลใหม่จะเกิดขึ้น สามารถแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุปที่ดูเหมือนขัดแย้งกัน: ความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลที่เป็นกลางนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ของการเกิดการกลายพันธุ์เท่านั้นและไม่ขึ้นอยู่กับขนาดของประชากร

เนื่องจากความถี่ของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางจะใกล้เคียงกันในสายพันธุ์ต่าง ๆ อัตราการตรึงของการกลายพันธุ์เหล่านี้จึงควรอยู่ที่ประมาณเท่ากัน ตามมาว่าจำนวนการกลายพันธุ์ที่สะสมในยีนเดียวกันจะต้องเป็นสัดส่วนกับเวลาของการวิวัฒนาการอย่างอิสระของสายพันธุ์เหล่านี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งเวลาผ่านไปนานขึ้นนับตั้งแต่แยกสองสายพันธุ์ออกจากสายพันธุ์ขั้นสูงทั่วไป การทดแทนการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางก็จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้ได้มากขึ้น โดยอาศัยหลักการนี้ วิธีการ "นาฬิกาโมเลกุลแห่งวิวัฒนาการ" - กำหนดเวลาที่ผ่านไปตั้งแต่ช่วงเวลาที่บรรพบุรุษของกลุ่มระบบต่าง ๆ เริ่มพัฒนาอย่างเป็นอิสระจากกัน

นักวิจัยชาวอเมริกัน E. Zukurkendl และ L. Polling ค้นพบครั้งแรกว่าจำนวนความแตกต่างในลำดับของกรดอะมิโนในเฮโมโกลบินและไซโตโครม กับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ ยิ่งเส้นทางวิวัฒนาการของพวกมันแตกแยกเร็วเท่าไรก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ต่อมา รูปแบบนี้ได้รับการยืนยันบนวัสดุทดลองขนาดใหญ่ ซึ่งรวมถึงยีนที่แตกต่างกันหลายสิบชนิด สัตว์ พืช และจุลินทรีย์หลายร้อยสายพันธุ์ ปรากฎว่านาฬิกาโมเลกุลเดินตามทฤษฎีการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมด้วยความเร็วคงที่ดังนี้ การปรับเทียบนาฬิกาโมเลกุลจะกระทำบนพื้นฐานยีนต่อยีน เนื่องจากยีนที่ต่างกันอาจแตกต่างกันในความถี่ของการเกิดการกลายพันธุ์ที่เป็นกลาง ในการทำเช่นนี้ เราประเมินจำนวนการทดแทนที่สะสมในยีนบางตัวในตัวแทนของแท็กซ่าซึ่งมีการกำหนดเวลาการแตกต่างอย่างน่าเชื่อถือโดยอาศัยข้อมูลทางบรรพชีวินวิทยา เมื่อนาฬิกาโมเลกุลได้รับการปรับเทียบแล้ว นาฬิกาเหล่านี้จะสามารถใช้เพื่อวัดเวลาที่แตกต่างกันระหว่างแท็กซ่าที่แตกต่างกันได้ แม้ว่ายังไม่ได้ระบุบรรพบุรุษร่วมของนาฬิกาเหล่านั้นในบันทึกฟอสซิลก็ตาม

วิวัฒนาการเป็นกระบวนการของการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ของโลกอินทรีย์ วิวัฒนาการเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยขับเคลื่อนซึ่งปัจจัยหลักคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ในกระบวนการวิวัฒนาการเกิดขึ้น (ผลลัพธ์ของวิวัฒนาการ):

การเปลี่ยนแปลงภาวะแทรกซ้อนของสิ่งมีชีวิต
การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่(เพิ่มจำนวน [ความหลากหลาย] ของสายพันธุ์)
การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตต่อสภาพแวดล้อม (สภาพความเป็นอยู่) เช่น

ความต้านทานศัตรูพืชต่อสารกำจัดศัตรูพืช
ความต้านทานของพืชทะเลทรายต่อความแห้งแล้ง
การปรับตัวของพืชต่อการผสมเกสรโดยแมลง
คำเตือน (สว่าง) การระบายสีในสัตว์มีพิษ
การล้อเลียน (การเลียนแบบสัตว์ที่ไม่เป็นอันตรายโดยสัตว์อันตราย)
สีและรูปร่างป้องกัน (มองไม่เห็นพื้นหลัง)

ฟิตเนสทั้งหมดมีความสัมพันธ์กัน, เช่น. ปรับร่างกายให้เข้ากับสภาวะเฉพาะเพียงอย่างเดียว เมื่อเงื่อนไขเปลี่ยนแปลง การออกกำลังกายอาจไม่มีประโยชน์หรือเป็นอันตรายได้ (มอดสีเข้มบนต้นเบิร์ชที่สะอาดทางนิเวศวิทยา)

ประชากร – หน่วยของวิวัฒนาการ

ประชากรคือกลุ่มของบุคคลชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่เป็นเวลานานในช่วงใดช่วงหนึ่ง (โครงสร้างเบื้องต้น หน่วยประเภท).

ภายในกลุ่มประชากร ข้ามฟรี, การผสมข้ามพันธุ์ระหว่างประชากรมีจำกัด (การแยก)

ประชากรของสายพันธุ์เดียวกันมีความแตกต่างกันเล็กน้อย เนื่องจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะปรับประชากรแต่ละกลุ่มให้เข้ากับเงื่อนไขเฉพาะของช่วงของมัน (ประชากร - หน่วยวิวัฒนาการ).

วิวัฒนาการระดับจุลภาคและวิวัฒนาการระดับมหภาค

วิวัฒนาการระดับจุลภาค- สิ่งเหล่านี้คือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในประชากรภายใต้อิทธิพลของพลังขับเคลื่อนแห่งวิวัฒนาการ จนนำไปสู่การเกิดสายพันธุ์ใหม่ในที่สุด

วิวัฒนาการมาโคร- นี่คือกระบวนการสร้างหน่วยที่เป็นระบบขนาดใหญ่ แท็กซ่าที่เหนือกว่า - สกุล ครอบครัว และสูงกว่า

ข้อมูลเพิ่มเติม: การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ สปีชี่ส์ เกณฑ์ของสปีชีส์ ประชากร - ความแตกต่าง - การแยกตัว - การแยกประเภท ทิศทางหลักของวิวัฒนาการ หลักฐานทางกายวิภาคเปรียบเทียบของวิวัฒนาการ
ส่วนที่ 2 การมอบหมาย: ทฤษฎีวิวัฒนาการ ประชากร ความเหมาะสม

การทดสอบและการมอบหมายงาน

สร้างความสอดคล้องระหว่างคุณลักษณะของระบบชีวภาพและระบบที่มีลักษณะเฉพาะเหล่านี้: 1) ประชากร 2) สปีชีส์ เขียนหมายเลข 1 และ 2 ตามลำดับที่ถูกต้อง
A) หน่วยวิวัฒนาการเบื้องต้นตาม STE
B) ตัวแทนอาจไม่พบกันเนื่องจากการแยกตัว
C) ความน่าจะเป็นของการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างสมาชิกของกลุ่มนั้นมีความเป็นไปได้สูงสุด
D) แบ่งออกเป็นกลุ่มเล็ก ๆ แยกจากกัน
D) พื้นที่จำหน่ายครอบคลุมหลายทวีป

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเป็นผลตามมา
1) ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงการเปลี่ยนแปลง
2) ปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยวิวัฒนาการ
3) ภาวะแทรกซ้อนขององค์กร
4) ความก้าวหน้าทางชีวภาพ

สร้างความสอดคล้องระหว่างลักษณะของวิวัฒนาการและคุณลักษณะของมัน: 1) ปัจจัย 2) ผลลัพธ์
ก) การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
B) การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
B) การก่อตัวของสายพันธุ์ใหม่
D) ความแปรปรวนแบบรวมกัน
D) การอนุรักษ์สายพันธุ์ในสภาพที่มั่นคง
E) การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด ผลลัพธ์ของวิวัฒนาการระดับมหภาคของพืชคือการเกิดขึ้นของสิ่งใหม่
1) ประเภท
2) หน่วยงาน
3) ประชากร
4) พันธุ์

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด พิจารณาหน่วยวิวัฒนาการเบื้องต้น
1) มุมมอง
2) จีโนม
3) ประชากร
4) จีโนไทป์

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด Macroevolution คือการเปลี่ยนแปลงทางประวัติศาสตร์
1) ไบโอซีน
2) ประชากร
3) แท็กซ่าที่เหนือกว่า
4) ประเภท

สร้างความสอดคล้องระหว่างลักษณะของกระบวนการวิวัฒนาการและระดับของวิวัฒนาการที่เกิดขึ้น: 1) วิวัฒนาการระดับจุลภาค 2) วิวัฒนาการระดับมหภาค เขียนหมายเลข 1 และ 2 ตามลำดับที่ถูกต้อง
ก) สายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้น
B) มีการสร้างแท็กซ่าเหนือความจำเพาะ
C) กลุ่มยีนของประชากรเปลี่ยนแปลงไป
D) ความก้าวหน้าเกิดขึ้นได้จากการปรับเปลี่ยนแบบ idioadaptations
D) ความก้าวหน้าเกิดขึ้นได้จาก aromorphosis หรือการเสื่อมสภาพ

อ่านข้อความ. เลือกข้อความที่เป็นจริงสามข้อ จดตัวเลขตามที่ระบุไว้
(1) กระบวนการวิวัฒนาการประกอบด้วยวิวัฒนาการระดับมหภาคและวิวัฒนาการระดับจุลภาค (2) วิวัฒนาการระดับจุลภาคเกิดขึ้นในระดับประชากร-ชนิดพันธุ์ (3) ปัจจัยชี้นำของการวิวัฒนาการคือการต่อสู้ดิ้นรนเพื่อการดำรงอยู่ (4) หน่วยวิวัฒนาการเบื้องต้นคือคลาส (5) รูปแบบหลักของการคัดเลือกโดยธรรมชาติคือการขับเคลื่อน การทรงตัว และการแตกหัก

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด ไม่สามารถถือได้ว่าเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
1) การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
2) ความหลากหลายของโลกอินทรีย์
3) ความแปรปรวนทางพันธุกรรม
4) การก่อตัวของสายพันธุ์ใหม่

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด ผลลัพธ์ของวิวัฒนาการได้แก่
1) ความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิต
2) พันธุกรรม
3) การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
4) การคัดเลือกโดยธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม

เลือกหนึ่งตัวเลือกที่ถูกต้องที่สุด การจัดระบบรากของต้นไม้แบบเป็นชั้นในป่าเป็นอุปกรณ์ที่ถูกสร้างขึ้นภายใต้อิทธิพลของ
1) การเผาผลาญ
2) การไหลเวียนของสาร
3) พลังขับเคลื่อนแห่งวิวัฒนาการ
4) การควบคุมตนเอง

เลือกบทบัญญัติสามข้อของทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์
1) หน่วยวิวัฒนาการ – ประชากร
2) หน่วยวิวัฒนาการ – สปีชีส์
3) ปัจจัยของการวิวัฒนาการ - ความแปรปรวนของการกลายพันธุ์, การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม, คลื่นประชากร
4) ปัจจัยวิวัฒนาการ - พันธุกรรม ความแปรปรวน การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่
5) รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ – การขับรถและเรื่องเพศ
6) รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ – การขับขี่ การทรงตัว การก่อกวน

อ่านข้อความ. เลือกสามประโยคที่อธิบายตัวอย่างการล้อเลียนโดยธรรมชาติ จดตัวเลขตามที่ระบุไว้
(1) นกตัวเมียที่ทำรังบนพื้นจะกลมกลืนกับพื้นหลังโดยทั่วไปของพื้นที่ (2) ไข่และลูกไก่ของนกเหล่านี้ก็มองไม่เห็นเช่นกัน (3) งูไม่มีพิษหลายชนิดมีความคล้ายคลึงกับงูพิษมาก (4) แมลงกัดต่อยหรือแมลงที่มีต่อมพิษจำนวนหนึ่งจะมีสีสันสดใสจนทำให้ใครๆ ไม่กล้าลองใช้ (5) ผึ้งและแมลงเลียนแบบ แมลงหวี่ เป็นสัตว์ที่ไม่น่าดึงดูดสำหรับนกที่กินแมลง (6) ผีเสื้อบางชนิดมีลวดลายบนปีกคล้ายกับดวงตาของสัตว์นักล่า

อ่านข้อความ. เลือกสามประโยคที่อธิบายตัวอย่างการใช้สีป้องกันตามธรรมชาติ จดตัวเลขตามที่ระบุไว้
(1) นกตัวเมียที่ทำรังบนพื้นจะกลมกลืนกับพื้นหลังโดยทั่วไปของพื้นที่ และไข่และลูกไก่ของพวกมันก็มองไม่เห็นเช่นกัน (2) ความคล้ายคลึงกับวัตถุในสภาพแวดล้อมยังช่วยให้สัตว์หลายชนิดหลีกเลี่ยงการชนกับผู้ล่าได้ (3) แมลงกัดต่อยจำนวนหนึ่งหรือแมลงที่มีต่อมพิษจะมีสีสันสดใสจนทำให้ใครก็ตามไม่อยากลอง (4) ในภูมิภาคฟาร์นอร์ธ สีขาวเป็นเรื่องธรรมดามากในสัตว์ต่างๆ (5) ผีเสื้อบางชนิดมีลวดลายบนปีกคล้ายกับดวงตาของสัตว์นักล่า (6) ในสัตว์บางชนิด สีลายจุดเลียนแบบการสลับกันของแสงและเงาในธรรมชาติโดยรอบ และทำให้สังเกตเห็นได้น้อยลงในพุ่มไม้หนาทึบ

ดูภาพผีเสื้อกลางคืนเบิร์ชแล้วพิจารณา (ก) ชนิดของการปรับตัว (ข) รูปแบบการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และ (ค) ทิศทางวิวัฒนาการที่นำไปสู่การก่อตัวของผีเสื้อทั้งสองรูปแบบ เขียนตัวเลขสามตัว (จำนวนคำศัพท์จากรายการที่เสนอ) ตามลำดับที่ถูกต้อง
1) การปรับตัวแบบไม่ทราบสาเหตุ
2) การล้อเลียน
3) การบรรจบกัน
4) การขับรถ
5) อะโรมอร์โฟซิส
6) การปลอมตัว
7) ทำให้มีเสถียรภาพ

พิจารณาภาพวาดที่แสดงถึงแขนขาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ และกำหนด (A) ทิศทางของการวิวัฒนาการ (B) กลไกของการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการ (C) รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่นำไปสู่การก่อตัวของอวัยวะดังกล่าว สำหรับตัวอักษรแต่ละตัว ให้เลือกคำที่เกี่ยวข้องจากรายการที่ให้ไว้
1) อะโรมอร์โฟซิส
2) ทำให้มีเสถียรภาพ
3) ความเสื่อมทั่วไป
4) ความแตกต่าง
5) การขับรถ
6) การปรับตัวแบบไม่ทราบสาเหตุ
7) การถดถอยทางสัณฐานวิทยา
8) การบรรจบกัน

ดูภาพม้าน้ำแล้วระบุ (ก) ประเภทของการปรับตัว (ข) รูปแบบการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และ (ค) เส้นทางวิวัฒนาการที่นำไปสู่การก่อตัวของสัตว์ชนิดนี้ สำหรับตัวอักษรแต่ละตัว ให้เลือกคำที่เกี่ยวข้องจากรายการที่ให้ไว้
1) การฉีกขาด
2) การปลอมตัว
3) การปรับตัวแบบไม่ทราบสาเหตุ
4) การระบายสีแยกส่วน
5) ความเท่าเทียม
6) การเลียนแบบ
7) การขับรถ

ดูภาพนกฮัมมิ่งเบิร์ดและตัวกินมด แล้วระบุ (ก) ประเภทของการปรับตัว (ข) รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และ (ค) เส้นทางวิวัฒนาการที่นำไปสู่การก่อตัวของการปรับตัวดังกล่าว สำหรับตัวอักษรแต่ละตัว ให้เลือกคำที่เกี่ยวข้องจากรายการที่ให้ไว้
1) การขับรถ
2) ก่อกวน
3) ความเสื่อม
4) การปรับตัวแบบไม่ทราบสาเหตุ
5) ความแตกต่าง
6) ความเชี่ยวชาญ
7) พฟิสซึ่มทางเพศ

เลือกคำตอบที่ถูกต้องสองข้อจากห้าข้อแล้วจดตัวเลขตามที่ระบุไว้ กระบวนการใดเกิดขึ้นในระดับประชากร?
1) วิวัฒนาการ
2) ความแตกต่าง
3) การกำเนิดตัวอ่อน
4) อะโรมอร์โฟซิส
5) ข้ามฟรี

เครื่องตรวจจับ Adblock

การเลื่อนลอยทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยหนึ่งของวิวัฒนาการ

เนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นกระบวนการที่ไม่มีทิศทาง ควบคู่ไปกับการลดลงของความหลากหลายภายในประชากร จึงเพิ่มความแตกต่างระหว่างประชากรในท้องถิ่น การย้ายถิ่นจะช่วยแก้ปัญหานี้ หากอัลลีล A ได้รับการแก้ไขในประชากรกลุ่มหนึ่ง และอัลลีล a ในกลุ่มประชากรอีกกลุ่มหนึ่ง การอพยพของบุคคลระหว่างประชากรเหล่านี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่าความหลากหลายของอัลลีลเกิดขึ้นอีกครั้งภายในประชากรทั้งสอง

ผลกระทบจากคอขวดดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการของประชากรมนุษย์ บรรพบุรุษของมนุษย์สมัยใหม่แพร่กระจายไปทั่วโลกเป็นเวลานับหมื่นปี ระหว่างทางมีประชากรจำนวนมากล้มตายไปหมด แม้แต่พวกที่รอดชีวิตก็มักจะพบว่าตัวเองใกล้จะสูญพันธุ์ ตัวเลขของพวกเขาลดลงถึงระดับวิกฤติ ในระหว่างการเดินทางผ่านจุดคอขวดของประชากร ความถี่ของอัลลีลเปลี่ยนแปลงไปแตกต่างกันไปในประชากรที่ต่างกัน อัลลีลบางตัวหายไปอย่างสมบูรณ์ในกลุ่มประชากรบางกลุ่มและคงที่ในกลุ่มประชากรกลุ่มอื่น หลังจากที่ประชากรได้รับการฟื้นฟู โครงสร้างทางพันธุกรรมที่เปลี่ยนแปลงไปก็ได้รับการสืบพันธุ์จากรุ่นสู่รุ่น เห็นได้ชัดว่ากระบวนการเหล่านี้กำหนดการกระจายตัวของโมเสกของอัลลีลบางตัวที่เราพบเห็นในปัจจุบันในประชากรมนุษย์ในท้องถิ่น ด้านล่างนี้คือการกระจายของอัลลีลบีตามระบบกลุ่มเลือด AB0 ในมนุษย์ ความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างประชากรสมัยใหม่อาจสะท้อนถึงผลที่ตามมาจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในสมัยก่อนประวัติศาสตร์เมื่อประชากรบรรพบุรุษผ่านช่วงคอขวดของประชากร

เอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้งตามกฎแล้วสัตว์และพืชจะเจาะเข้าไปในดินแดนใหม่สำหรับสายพันธุ์ (เกาะ, ทวีปใหม่) ในกลุ่มที่ค่อนข้างเล็ก ความถี่ของอัลลีลบางตัวในกลุ่มดังกล่าวอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากความถี่ของอัลลีลเหล่านี้ในประชากรดั้งเดิม การตั้งถิ่นฐานในดินแดนใหม่ตามมาด้วยจำนวนชาวอาณานิคมที่เพิ่มขึ้น ประชากรจำนวนมากที่เกิดขึ้นจะทำซ้ำโครงสร้างทางพันธุกรรมของผู้ก่อตั้ง นักสัตววิทยาชาวอเมริกัน Ernst Mayr หนึ่งในผู้ก่อตั้งทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ เรียกปรากฏการณ์นี้ว่าเอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้ง

เห็นได้ชัดว่าอิทธิพลของผู้ก่อตั้งมีบทบาทสำคัญในการกำหนดโครงสร้างทางพันธุกรรมของสัตว์และพันธุ์พืชที่อาศัยอยู่ในเกาะภูเขาไฟและเกาะปะการัง สายพันธุ์เหล่านี้ทั้งหมดสืบเชื้อสายมาจากกลุ่มผู้ก่อตั้งกลุ่มเล็กๆ ที่โชคดีพอที่จะไปถึงเกาะต่างๆ เห็นได้ชัดว่าผู้ก่อตั้งเหล่านี้เป็นตัวแทนของกลุ่มตัวอย่างจำนวนน้อยมากจากประชากรผู้ปกครอง และความถี่อัลลีลในกลุ่มตัวอย่างเหล่านี้อาจแตกต่างกันมาก ขอให้เรานึกถึงตัวอย่างสมมุติของเรากับสุนัขจิ้งจอก ซึ่งล่องลอยอยู่บนแผ่นน้ำแข็ง และจบลงที่เกาะที่ไม่มีคนอาศัยอยู่ ในประชากรลูกสาวแต่ละคน ความถี่อัลลีลแตกต่างกันอย่างมากจากกันและกันและจากประชากรผู้ปกครอง ปรากฏการณ์ผู้ก่อตั้งที่อธิบายความหลากหลายอันน่าทึ่งของสัตว์และพืชในมหาสมุทร รวมถึงความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เฉพาะถิ่นบนเกาะ ผลของผู้ก่อตั้งยังมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากรมนุษย์อีกด้วย โปรดทราบว่าอัลลีล B ไม่มีอยู่ในชาวอเมริกันอินเดียนและชาวพื้นเมืองออสเตรเลียโดยสิ้นเชิง ทวีปเหล่านี้อาศัยอยู่โดยคนกลุ่มเล็กๆ เนื่องจากเหตุผลที่สุ่มล้วนๆ ในบรรดาผู้ก่อตั้งประชากรเหล่านี้ อาจไม่มีพาหะของบีอัลลีลแม้แต่ตัวเดียว โดยธรรมชาติแล้วอัลลีลนี้จะหายไปในประชากรที่ได้รับ

อัลลีลแต่ละตัวที่เราสังเกตเห็นในประชากรครั้งหนึ่งเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์ การกลายพันธุ์เกิดขึ้นที่ความถี่เฉลี่ย 10-5 ต่อยีนต่อเซลล์สืบพันธุ์ต่อรุ่น ดังนั้น ยิ่งประชากรมีขนาดเล็กลง โอกาสที่ในแต่ละรุ่นจะมีบุคคลอย่างน้อยหนึ่งคนในประชากรนี้จะเป็นพาหะของการกลายพันธุ์ครั้งใหม่ก็จะน้อยลงตามไปด้วย ในประชากรจำนวน 100,000 คน ในแต่ละเจเนอเรชั่นใหม่จะมีอัลลีลกลายพันธุ์ชนิดใหม่ที่มีความน่าจะเป็นใกล้เคียงกับ 1 แต่ความถี่ในประชากร (1 ใน 200,000 อัลลีล) ดังนั้นความน่าจะเป็นของการตรึงจะต่ำมาก . ความน่าจะเป็นที่การกลายพันธุ์แบบเดียวกันจะเกิดขึ้นในอย่างน้อยหนึ่งคนในประชากร 10 คนในรุ่นเดียวกันนั้นมีน้อยมาก แต่หากการกลายพันธุ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในประชากรกลุ่มนี้ ความถี่ของอัลลีลกลายพันธุ์ (1 ใน 20 อัลลีล) และโอกาสที่จะยึดติดได้ค่อนข้างสูง

ประชากรจำนวนมากไม่ “รอ” นานมากสำหรับการเกิดการกลายพันธุ์ของอัลลีลใหม่ แต่พวกเขาจะแก้ไขมันเป็นเวลานาน และประชากรกลุ่มเล็กๆ “รอ” เป็นเวลานานมากก่อนที่การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้น แต่หลังจากที่มันเกิดขึ้นแล้ว อัลลีลใหม่จะเกิดขึ้น สามารถแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุปที่ขัดแย้งกันตั้งแต่แรกเห็น: ความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลที่เป็นกลางนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ของการเกิดการกลายพันธุ์เท่านั้น และไม่ขึ้นอยู่กับขนาดของประชากร

วิธี "นาฬิกาโมเลกุลแห่งวิวัฒนาการ" ขึ้นอยู่กับหลักการนี้ - กำหนดเวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่ช่วงเวลาที่บรรพบุรุษของกลุ่มระบบต่าง ๆ เริ่มพัฒนาอย่างเป็นอิสระจากกัน

นักวิจัยชาวอเมริกัน E. Zukurkendl และ L. Polling เป็นคนแรกที่ค้นพบว่ายิ่งเส้นทางวิวัฒนาการของพวกเขาแยกออกจากกันเร็วเท่าไร ลำดับกรดอะมิโนในฮีโมโกลบินและไซโตโครม c ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ ก็จะยิ่งมีความแตกต่างกันมากขึ้นเท่านั้น ต่อมา รูปแบบนี้ได้รับการยืนยันบนวัสดุทดลองขนาดใหญ่ ซึ่งรวมถึงยีนที่แตกต่างกันหลายสิบชนิด สัตว์ พืช และจุลินทรีย์หลายร้อยสายพันธุ์ ปรากฎว่านาฬิกาโมเลกุลเดินตามทฤษฎีการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมด้วยความเร็วคงที่ดังนี้ การปรับเทียบนาฬิกาโมเลกุลจะกระทำบนพื้นฐานยีนต่อยีน เนื่องจากยีนที่ต่างกันอาจแตกต่างกันในความถี่ของการเกิดการกลายพันธุ์ที่เป็นกลาง ในการทำเช่นนี้ เราประเมินจำนวนการทดแทนที่สะสมในยีนบางตัวในตัวแทนของแท็กซ่าซึ่งมีการกำหนดเวลาการแตกต่างอย่างน่าเชื่อถือโดยอาศัยข้อมูลทางบรรพชีวินวิทยา เมื่อนาฬิกาโมเลกุลได้รับการปรับเทียบแล้ว นาฬิกาเหล่านี้จะสามารถใช้เพื่อวัดเวลาที่แตกต่างกันระหว่างแท็กซ่าที่แตกต่างกันได้ แม้ว่ายังไม่ได้ระบุบรรพบุรุษร่วมของนาฬิกาเหล่านั้นในบันทึกฟอสซิลก็ตาม

การดริฟท์ทางพันธุกรรมคืออะไร? สั้นๆ

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นหนึ่งในแรงผลักดันของวิวัฒนาการ

เป็นกระบวนการที่ลักษณะบางอย่างปรากฏหรือหายไปแบบสุ่มในประชากร เนื่องจากสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเหล่านั้นให้กำเนิดลูกหลานมากที่สุดหรือไม่แพร่พันธุ์เลย

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมสามารถลดความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากรขนาดเล็กได้ ตัวอย่างเช่น หากมีบุคคลเพียงสองคนในประชากรของสัตว์สิบตัวเท่านั้นที่มียีนที่แตกต่างกันและไม่มีลูกหลาน ตัวแปรนั้นจะหายไปจากประชากร

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมแบบพิเศษคือ “เอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้ง” ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อบุคคลจำนวนเล็กน้อยถูกแยกออกจากประชากรหลัก ตัวอย่างเช่น ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 หลังจากพายุไต้ฝุ่นบนเกาะพินเจลัปในไมโครนีเซีย มีเพียง 20 คนเท่านั้นที่ยังมีชีวิตอยู่ ซึ่งชะตากรรมของคนรุ่นต่อๆ ไปขึ้นอยู่กับ ปัจจุบัน ร้อยละ 5-10 ของประชากรบนเกาะต้องทนทุกข์ทรมานจากภาวะตาบอดสี ซึ่งพบได้น้อยมากในที่อื่น เห็นได้ชัดว่าหนึ่งในผู้รอดชีวิตจากพายุไต้ฝุ่นเป็นพาหะของยีนด้อยของโรคนี้

GENE DRIFT การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม (จากภาษาดัตช์ drijven - การขับรถ การว่ายน้ำ) ความผันผวนแบบสุ่มในความถี่ของอัลลีลของยีนในประชากรหลายชั่วอายุคนโดยมีจำนวนจำกัด การเลื่อนลอยทางพันธุกรรมก่อตั้งขึ้นในปี 1931 พร้อมๆ กันและเป็นอิสระโดย S. Wright ผู้เสนอคำนี้ และโดยนักพันธุศาสตร์ชาวรัสเซีย D. D. Romashov และ N. P. Dubinin ซึ่งเรียกความผันผวนดังกล่าวว่า "กระบวนการทางพันธุกรรมอัตโนมัติ" สาเหตุของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมคือธรรมชาติของกระบวนการปฏิสนธิที่น่าจะเป็นไปได้โดยเทียบกับภูมิหลังที่มีจำนวนลูกหลานที่จำกัด ขนาดของความผันผวนของความถี่อัลลีลในแต่ละรุ่นจะแปรผกผันกับจำนวนบุคคลในประชากรและเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของความถี่อัลลีลของยีน พารามิเตอร์ของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมดังกล่าวในทางทฤษฎีควรนำไปสู่การเก็บรักษาในกลุ่มยีนของยีนเพียง 1 ใน 2 หรือมากกว่านั้น และอัลลีลใดจะถูกเก็บรักษาไว้เป็นเหตุการณ์ที่น่าจะเป็นไปได้ ตามกฎแล้วการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมจะช่วยลดระดับความแปรปรวนทางพันธุกรรมและในประชากรขนาดเล็กจะนำไปสู่ภาวะโฮโมไซโกซิตี้ของบุคคลทั้งหมดสำหรับอัลลีลเดียว ความเร็วของกระบวนการนี้ยิ่งมากขึ้นเท่าใดจำนวนบุคคลในประชากรก็น้อยลงเท่านั้น ผลกระทบของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมซึ่งจำลองบนคอมพิวเตอร์ ได้รับการยืนยันทั้งในเชิงทดลองและภายใต้สภาวะทางธรรมชาติในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด รวมถึงมนุษย์ด้วย ตัวอย่างเช่นในประชากรที่น้อยที่สุดของกรีนแลนด์เอสกิโม (ประมาณ 400 คน) ตัวแทนส่วนใหญ่มีกรุ๊ปเลือด 0 (I) นั่นคือพวกเขาเป็นโฮโมไซกัสสำหรับอัลลีล I0 ซึ่งเกือบจะ "แทนที่" อัลลีลอื่น ๆ ในประชากร 2 กลุ่มที่มีจำนวนมากกว่ามาก อัลลีลทั้งหมดของยีน (I0, IA และ IB) และกลุ่มเลือดทั้งหมดของระบบ ABO จะแสดงด้วยความถี่ที่มีนัยสำคัญ การเคลื่อนตัวทางพันธุกรรมในประชากรขนาดเล็กอย่างถาวรมักนำไปสู่การสูญพันธุ์ ซึ่งเป็นสาเหตุของการดำรงอยู่ของเดมในระยะสั้น อันเป็นผลมาจากการสงวนความแปรปรวนที่ลดลง ประชากรดังกล่าวพบว่าตนเองตกอยู่ในสถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง นี่เป็นเพราะไม่เพียงแต่จากความแปรปรวนทางพันธุกรรมในระดับต่ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรากฏตัวของอัลลีลที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องอันเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ การลดลงของความแปรปรวนของประชากรแต่ละกลุ่มเนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมสามารถชดเชยได้บางส่วนในระดับของสายพันธุ์โดยรวม เนื่องจากอัลลีลที่แตกต่างกันได้รับการแก้ไขในประชากรที่แตกต่างกัน กลุ่มยีนของสายพันธุ์จึงยังคงมีความหลากหลายแม้จะมีระดับเฮเทอโรไซโกซิตี้ต่ำในแต่ละประชากรก็ตาม นอกจากนี้ในประชากรขนาดเล็ก อัลลีลที่มีค่าการปรับตัวต่ำสามารถแก้ไขได้ ซึ่งเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป จะเป็นตัวกำหนดการปรับตัวให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่ใหม่และรับประกันการอนุรักษ์สายพันธุ์ โดยทั่วไป การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยวิวัฒนาการเบื้องต้นที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวและมีผลโดยตรงในกลุ่มยีน แม้ว่าในตัวมันเองแล้วจะไม่มีลักษณะการปรับตัวก็ตาม

การเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลแบบสุ่มยังเกิดขึ้นในช่วงที่ขนาดประชากรลดลงอย่างรวดเร็วเพียงครั้งเดียว (อันเป็นผลมาจากเหตุการณ์ภัยพิบัติหรือการอพยพของประชากรบางส่วน) นี่ไม่ใช่การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม และเรียกว่าเอฟเฟกต์คอขวดหรือเอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้ง ในมนุษย์ ผลกระทบดังกล่าวเกิดจากอุบัติการณ์ของโรคทางพันธุกรรมบางอย่างที่เพิ่มขึ้นในบางประชากรและกลุ่มชาติพันธุ์

การโฆษณา

วรรณกรรม: ไคดานอฟ แอล.ซี. พันธุศาสตร์ประชากร ม., 1996.

V.S. Mikheev

ยีนดริฟท์ —นี่คือการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนและจีโนไทป์ของประชากรที่เกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของปัจจัยสุ่ม ปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นอย่างเป็นอิสระต่อกัน ปรากฏการณ์เหล่านี้ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ฟิชเชอร์ และชาวอเมริกัน ไรท์ นักพันธุศาสตร์ในประเทศ Dubinin และ Romashov ได้แนะนำแนวคิดนี้ กระบวนการทางพันธุกรรมอัตโนมัตินี่เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นตามมา การดริฟท์ทางพันธุกรรมความถี่ของอัลลีลอาจผันผวน หรืออัลลีลอาจก่อตัวขึ้นในกลุ่มประชากรหรือหายไปจากกลุ่มยีนของประชากร

ปรากฏการณ์นี้ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดโดยไรท์ เขาแสดงให้เห็นอย่างนั้น การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัย 4 ประการอย่างใกล้ชิด:

1. ขนาดประชากร

2. แรงกดดันด้านการกลายพันธุ์

3. การไหลของยีน

ค่าเฉพาะเจาะจงของอัลลีลนี้

ยิ่งประชากรมีจำนวนมากขึ้น การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพก็จะน้อยลง ในการเลือกประชากรจำนวนมากมีประสิทธิผล

ยิ่งแรงกดดันในการกลายพันธุ์สูง การกลายพันธุ์ก็จะยิ่งบ่อยขึ้น การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพน้อยลง

การไหลของยีนคือการแลกเปลี่ยนยีนระหว่างประชากรใกล้เคียง ยิ่งการไหลเวียนของยีนสูง การแลกเปลี่ยนของผู้อพยพก็จะยิ่งสูง การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพน้อยลง

ยิ่งค่าการคัดเลือกของอัลลีลสูง การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพก็จะน้อยลง

ประสิทธิผลของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมซึ่งเป็นปัจจัยหนึ่งของวิวัฒนาการจะปรากฏชัดมากขึ้นเมื่อประชากรประกอบด้วยตำแหน่งโดดเดี่ยวเล็กๆ น้อยๆ ระหว่างอาณานิคมเหล่านี้ มีการแลกเปลี่ยนผู้อพยพน้อยมาก

เมื่อประชากรมีจำนวนสูง ประชากรกลุ่มนี้จะลดจำนวนลงอย่างรวดเร็วและตายลงเป็นระยะๆ บุคคลจำนวนมากและประชากรเกิดใหม่เกิดขึ้นเนื่องจากบุคคลที่รอดชีวิตจำนวนน้อย เช่น ผลกระทบคอขวด (การสำแดงเป็น "หลักการของผู้ก่อตั้ง") (มลเตอร์).

ตัวอย่างเช่น ในบางพื้นที่มีประชากรมารดาจำนวนมากที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม บุคคลหลายคนถูกแยกออกจากกลุ่มมารดาโดยไม่ได้ตั้งใจ สัตว์เหล่านั้นที่แยกตัวออกไปไม่ได้เป็นตัวแทน ตัวอย่างตัวแทน, เช่น. ไม่ใช่พาหะของยีนทั้งหมดที่ประชากรมารดามีอยู่ กลุ่มยีนของบุคคลเหล่านี้ (บุคคลใหม่) ที่ถูกแยกออก เป็นแบบสุ่มและยากจน

หากเงื่อนไขในพื้นที่ห่างไกลเอื้ออำนวย การผสมพันธุ์จะเกิดขึ้นระหว่างบุคคลและโฮโมไซโกตจะเกิดขึ้นสำหรับลักษณะบางอย่าง ประชากรลูกสาวที่เพิ่งจัดตั้งขึ้นใหม่นี้จะแตกต่างจากประชากรแม่เดิม แหล่งยีนของมันจะถูกกำหนดโดยพันธุกรรม โดยเฉพาะในบุคคลที่เป็นผู้ก่อตั้งประชากรกลุ่มนี้

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมซึ่งเป็นปัจจัยหนึ่งของวิวัฒนาการ มีความสำคัญสูงในระยะต่างๆ ของการเกิดขึ้นของประชากร เมื่อขนาดประชากรไม่มาก

ตัวอย่างของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมในบรรดาผู้ประกอบการชาวอเมริกันก็มักจะมีผู้คนด้วย กลุ่มอาการมอร์แฟนสามารถระบุได้ง่ายจากรูปลักษณ์ภายนอก (สูง รูปร่างผอม ลำตัวสั้น ร่างกายแข็งแรง) ลักษณะต่างๆ ของร่างกายเป็นผลมาจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม ผู้โดยสารของเรือที่มาถึงอเมริกามีอย่างหนึ่ง และการแพร่กระจายของคุณสมบัติเหล่านี้เกิดขึ้นได้ต้องขอบคุณผู้คนจากชนเผ่าเอสกิโมขั้วโลก (ทางเหนือ) ทางตอนเหนือของกรีนแลนด์ ผู้คน 270 คนถูกโดดเดี่ยวมาหลายชั่วอายุคน ส่งผลให้ความถี่ของอัลลีลที่กำหนดหมู่เลือดเปลี่ยนแปลงไป

ดริฟท์ทางพันธุกรรมเป็นตัวอย่าง

กลไกของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมสามารถแสดงให้เห็นได้ด้วยตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ ลองจินตนาการถึงกลุ่มแบคทีเรียขนาดใหญ่มากที่ถูกแยกออกมาในสารละลายหยดหนึ่ง แบคทีเรียมีความเหมือนกันทางพันธุกรรม ยกเว้นยีนหนึ่งที่มีอัลลีลสองตัว กและ บี- อัลลีล กมีอยู่ในครึ่งหนึ่งของแบคทีเรีย อัลลีล บี- จากที่อื่น ดังนั้นความถี่อัลลีล กและ บีเท่ากับ 1/2. กและ บี- อัลลีลที่เป็นกลาง ไม่ส่งผลต่อการอยู่รอดหรือการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย ดังนั้นแบคทีเรียทุกตัวในอาณานิคมจึงมีโอกาสรอดและแพร่พันธุ์เท่ากัน

จากนั้นเราลดขนาดของหยดเพื่อให้มีอาหารเพียงพอสำหรับแบคทีเรียเพียง 4 ตัวเท่านั้น คนอื่นๆ ทั้งหมดตายโดยไม่มีการสืบพันธุ์ ในบรรดาผู้รอดชีวิตทั้งสี่คน มีอัลลีลผสมที่เป็นไปได้ 16 แบบ กและ บี:

(ก-ก-ก-ก), (ก-ก-ก-ก), (ก-ก-ก-ก), (ก-ก-ก-ก)
(A-A-B-A), (B-A-B-A), (A-B-B-A), (B-B-B-A),
(A-A-A-B), (B-A-A-B), (A-B-A-B), (B-B-A-B),
(A-A-B-B), (B-A-B-B), (A-B-B-B), (B-B-B-B)

ความน่าจะเป็นของแต่ละชุดค่าผสม

โดยที่ 1/2 (ความน่าจะเป็นของอัลลีล กหรือ บีสำหรับแบคทีเรียแต่ละตัวที่รอดตาย) คูณ 4 เท่า (ขนาดรวมของจำนวนประชากรแบคทีเรียที่รอดตาย)

หากคุณจัดกลุ่มตัวเลือกตามจำนวนอัลลีล คุณจะได้ตารางต่อไปนี้:

ดังที่เห็นได้จากตาราง ใน 6 จาก 16 สายพันธุ์ อาณานิคมจะมีจำนวนอัลลีลเท่ากัน กและ บี- ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ดังกล่าวคือ 6/16 ความน่าจะเป็นของตัวเลือกอื่นๆ ทั้งหมด โดยที่จำนวนอัลลีล กและ บีสูงขึ้นเล็กน้อยไม่เท่ากันและมีค่าเท่ากับ 10/16

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเกิดขึ้นเมื่อความถี่อัลลีลเปลี่ยนแปลงในประชากรเนื่องจากเหตุการณ์สุ่ม ในตัวอย่างนี้ ประชากรแบคทีเรียลดลงเหลือผู้รอดชีวิต 4 ราย (ผลกระทบคอขวด) ในตอนแรกอาณานิคมมีความถี่อัลลีลเท่ากัน กและ บีแต่โอกาสที่ความถี่จะเปลี่ยนแปลง (อาณานิคมจะเกิดการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม) นั้นสูงกว่าโอกาสที่ความถี่อัลลีลดั้งเดิมจะยังคงเหมือนเดิม นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้สูง (2/16) ที่เป็นผลมาจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม อัลลีลหนึ่งตัวจะสูญเสียไปโดยสิ้นเชิง

หลักฐานการทดลองโดย S. Wright

เอส. ไรต์พิสูจน์จากการทดลองว่าในประชากรขนาดเล็ก ความถี่ของอัลลีลกลายพันธุ์เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและสุ่ม การทดลองของเขานั้นง่ายมาก: ในหลอดทดลองที่มีอาหาร เขาวางแมลงวันดรอสโซฟิล่าตัวเมีย 2 ตัวและตัวผู้ 2 ตัว ซึ่งเป็นเฮเทอโรไซกัสสำหรับยีน A (จีโนไทป์ของพวกมันสามารถเขียนเป็น Aa ได้) ในประชากรที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์เหล่านี้ ความเข้มข้นของอัลลีลปกติ (A) และการกลายพันธุ์ (a) คือ 50% หลังจากผ่านไปหลายชั่วอายุคน ปรากฏว่าในบางประชากร บุคคลทั้งหมดกลายเป็นโฮโมไซกัสสำหรับอัลลีลกลายพันธุ์ (a) ส่วนประชากรอื่น ๆ อัลลีลกลายพันธุ์หายไปโดยสิ้นเชิง และในที่สุด ประชากรบางกลุ่มมีทั้งอัลลีลปกติและอัลลีลกลายพันธุ์ สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าแม้ว่าความสามารถในการมีชีวิตของบุคคลกลายพันธุ์จะลดลงและดังนั้นจึงตรงกันข้ามกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติในประชากรบางกลุ่มอัลลีลกลายพันธุ์เข้ามาแทนที่ประชากรปกติโดยสิ้นเชิง นี่คือผลลัพธ์ของกระบวนการสุ่ม - การดริฟท์ทางพันธุกรรม.

วรรณกรรม

Vorontsov N.N. , Sukhorukova L.N.วิวัฒนาการของโลกอินทรีย์ - ม.: เนากา, 2539. - หน้า 93-96. - ไอ 5-02-006043-7
กรีน เอ็น., สเตาต์ ดับเบิลยู., เทย์เลอร์ ดี.ชีววิทยา. ใน 3 เล่ม เล่มที่ 2 - M.: Mir, 1996. - P. 287-288. - ไอ 5-03-001602-3

ดูสิ่งนี้ด้วย

หมายเหตุ

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ดูว่า "Genetic Drift" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

กระบวนการทางพันธุกรรม - ออโตโซมาติกการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนในประชากรในช่วงหลายชั่วอายุคนภายใต้อิทธิพลของปัจจัยสุ่ม (สุ่ม) ซึ่งนำไปสู่การลดลงของมรดกและความแปรปรวนของประชากรตามกฎ นาอิบก็แสดงออกมาชัดเจนเมื่อ... ... พจนานุกรมสารานุกรมชีวภาพ

ดู การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม พจนานุกรมสารานุกรมนิเวศวิทยา คีชีเนา: กองบรรณาธิการหลักของสารานุกรมโซเวียตมอลโดวา ฉัน. เดดู. 1989 ... พจนานุกรมนิเวศวิทยา

การดริฟท์ทางพันธุกรรม- การเปลี่ยนความถี่ของยีนในประชากรกลุ่มน้อยตามหลักการสุ่มตัวอย่าง หัวข้อเทคโนโลยีชีวภาพ EN ยีนดริฟท์ ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

การดริฟท์ทางพันธุกรรม ดูกระบวนการทางพันธุกรรมอัตโนมัติ (ที่มา: “พจนานุกรมอธิบายคำศัพท์ทางพันธุกรรมภาษาอังกฤษ-รัสเซีย” Arefiev V.A., Lisovenko L.A., มอสโก: สำนักพิมพ์ VNIRO, 1995) ... อณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์ พจนานุกรม.

การดริฟท์ทางพันธุกรรม- genų dreifas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Atsitiktinis populiacijos genetinės sandaros pakitimas. ทัศนคติ: engl. การดริฟท์ทางพันธุกรรมมาตุภูมิ การดริฟท์ทางพันธุกรรม การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

ดูการดริฟท์ทางพันธุกรรม... พจนานุกรมทางการแพทย์ขนาดใหญ่

กระบวนการที่กำหนดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน หรือความถี่ของรูปแบบกลายพันธุ์ในประชากร คำนี้เสนอโดยนักพันธุศาสตร์ชาวอเมริกัน เอส. ไรท์ (1931) เช่นเดียวกับกระบวนการอัตโนมัติทางพันธุกรรม... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

การดริฟท์ทางพันธุกรรม- การเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนแบบสุ่ม (สุ่ม) ในช่วงหลายชั่วอายุคน เกิดขึ้นในประชากรขนาดเล็กอันเป็นผลมาจากข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างเซลล์สืบพันธุ์ระหว่างการผสมข้าม... มานุษยวิทยากายภาพ. พจนานุกรมอธิบายภาพประกอบ

การดริฟท์ทางพันธุกรรม- - กระบวนการอัตโนมัติทางพันธุกรรม - ปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงความถี่ของการเปลี่ยนแปลงอัลลีลของยีนในประชากรโดยไม่มีทิศทาง เนื่องจากเหตุผลทางสถิติแบบสุ่ม... พจนานุกรมจิตวิทยา

หมายถึง การเคลื่อนไหวอย่างช้าๆ อย่างต่อเนื่องของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง: เรือลอย: การเคลื่อนตัว (ดริฟท์) ของเรือออกจากแนวเส้นทางภายใต้อิทธิพลของลม การดริฟท์มีลักษณะเฉพาะคือมุมระหว่างเส้นลู่และเส้นสนามจริง เพื่อวัดค่านี้ ... มีการใช้วิกิพีเดีย

หนังสือ

ชีววิทยา. 9 11 เกรด ตัวสร้างทางชีวภาพ 3. 0. การรวบรวมแบบโต้ตอบ โมเดล Federal State Educational Standard (CDpc), Vabishchevich A.P. คอลเลกชันประกอบด้วยการทดลองและงานเสมือนจริง 80 รายการ พร้อมด้วยคำแนะนำด้านระเบียบวิธีโดยละเอียด แบบจำลองได้รับการออกแบบเพื่อรองรับการสอนหมวดทั่วไปดังต่อไปนี้...

การเลื่อนลอยทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยหนึ่งของวิวัฒนาการ

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมหรือกระบวนการอัตโนมัติทางพันธุกรรมเป็นปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนในประชากรที่ไม่เป็นไปตามทิศทาง เราสามารถถือว่าการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นปัจจัยหนึ่งในการวิวัฒนาการของประชากร ต้องขอบคุณการเลื่อน ความถี่อัลลีลสามารถเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในประชากรในท้องถิ่นได้จนกว่าจะถึงจุดสมดุล นั่นคือ การสูญเสียอัลลีลตัวหนึ่งและการตรึงของอีกตัวหนึ่ง ในประชากรที่แตกต่างกัน ยีนจะ "ล่องลอย" อย่างเป็นอิสระ ดังนั้น ผลลัพธ์ของการเลื่อนออกไปจึงแตกต่างกันในประชากรที่แตกต่างกัน ในบางกลุ่มอัลลีลชุดหนึ่งได้รับการแก้ไข ในบางกลุ่มคืออีกชุดหนึ่ง ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนำไปสู่การลดลงของความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร และในทางกลับกัน นำไปสู่ความแตกต่างระหว่างประชากรที่เพิ่มขึ้น ไปสู่ความแตกต่างในลักษณะจำนวนหนึ่ง ความแตกต่างนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการเก็งกำไรได้ ในระหว่างการวิวัฒนาการของประชากร การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมมีปฏิสัมพันธ์กับปัจจัยวิวัฒนาการอื่น ๆ โดยหลักๆ คือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ อัตราส่วนของการมีส่วนร่วมของทั้งสองปัจจัยขึ้นอยู่กับทั้งความเข้มข้นของการคัดเลือกและขนาดของประชากร ที่ความเข้มของการเลือกสูงและขนาดประชากรสูง อิทธิพลของกระบวนการสุ่มที่มีต่อพลวัตของความถี่ของยีนในประชากรจะมีความสำคัญเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม ในประชากรกลุ่มเล็กๆ ที่มีความแตกต่างเล็กน้อยในด้านความเหมาะสมระหว่างจีโนไทป์ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมกลายเป็นสิ่งสำคัญ ในสถานการณ์เช่นนี้ อัลลีลที่ปรับตัวได้น้อยกว่าอาจได้รับการแก้ไขในประชากร ในขณะที่อัลลีลที่ปรับตัวได้ดีกว่าอาจหายไป ดังที่เราทราบกันดีอยู่แล้ว ผลลัพธ์ที่พบบ่อยที่สุดของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมคือการสูญเสียความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร เนื่องจากการตรึงอัลลีลบางตัวและการสูญเสียอัลลีลบางตัว ในทางกลับกัน กระบวนการกลายพันธุ์นำไปสู่การเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากร อัลลีลที่สูญเสียไปเนื่องจากการดริฟท์สามารถเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกเนื่องจากการกลายพันธุ์ เนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นกระบวนการที่ไม่มีทิศทาง ควบคู่ไปกับการลดลงของความหลากหลายภายในประชากร จึงเพิ่มความแตกต่างระหว่างประชากรในท้องถิ่น การย้ายถิ่นจะช่วยแก้ปัญหานี้ หากอัลลีลได้รับการแก้ไขในประชากรกลุ่มเดียว กและในอีกทางหนึ่ง กจากนั้นการอพยพของบุคคลระหว่างประชากรเหล่านี้นำไปสู่การเกิดขึ้นใหม่ของความหลากหลายของอัลลีลภายในประชากรทั้งสอง ผลกระทบคอขวดเห็นได้ชัดว่ามีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากรมนุษย์ บรรพบุรุษของมนุษย์สมัยใหม่แพร่กระจายไปทั่วโลกเป็นเวลานับหมื่นปี ระหว่างทางมีประชากรจำนวนมากล้มตายไปหมด แม้แต่พวกที่รอดชีวิตก็มักจะพบว่าตัวเองใกล้จะสูญพันธุ์ ตัวเลขของพวกเขาลดลงถึงระดับวิกฤติ ในระหว่างการเดินทางผ่านจุดคอขวดของประชากร ความถี่ของอัลลีลเปลี่ยนแปลงไปแตกต่างกันไปในประชากรที่ต่างกัน อัลลีลบางตัวหายไปอย่างสมบูรณ์ในกลุ่มประชากรบางกลุ่มและคงที่ในกลุ่มประชากรกลุ่มอื่น หลังจากที่ประชากรได้รับการฟื้นฟู โครงสร้างทางพันธุกรรมที่เปลี่ยนแปลงไปก็ได้รับการสืบพันธุ์จากรุ่นสู่รุ่น เห็นได้ชัดว่ากระบวนการเหล่านี้กำหนดการกระจายตัวของโมเสกของอัลลีลบางตัวที่เราพบเห็นในปัจจุบันในประชากรมนุษย์ในท้องถิ่น ด้านล่างคือการกระจายตัวของอัลลีล ในตามระบบหมู่เลือด AB0ในคน ความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างประชากรสมัยใหม่อาจสะท้อนถึงผลที่ตามมาจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในสมัยก่อนประวัติศาสตร์เมื่อประชากรบรรพบุรุษผ่านช่วงคอขวดของประชากร
คลื่นประชากรและการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมขนาดประชากรไม่ค่อยคงที่เมื่อเวลาผ่านไป การแกว่งตัวของตัวเลขตามมาด้วยการลดลง S.S. Chetverikov เป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรก ๆ ที่ให้ความสนใจกับความผันผวนเป็นระยะของจำนวนประชากรธรรมชาติและคลื่นประชากร พวกเขามีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากร การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความถี่อัลลีลในประชากรจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่ตัวเลขลดลงอย่างรวดเร็ว บทบาทของมันจะเพิ่มมากขึ้นอย่างมาก ในช่วงเวลาดังกล่าวอาจกลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในการวิวัฒนาการได้ ในช่วงภาวะเศรษฐกิจถดถอย ความถี่ของอัลลีลบางตัวสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากและคาดเดาไม่ได้ การสูญเสียอัลลีลบางตัวและความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรลดลงอย่างมากอาจเกิดขึ้นได้ จากนั้น เมื่อขนาดประชากรเริ่มเพิ่มขึ้น ประชากรจะทำซ้ำโครงสร้างทางพันธุกรรมที่ถูกสร้างขึ้นในขณะที่มันผ่านคอขวดของประชากรจากรุ่นสู่รุ่น ตัวอย่างคือสถานการณ์กับเสือชีตาห์ซึ่งเป็นตัวแทนของแมว นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรเสือชีตาห์สมัยใหม่ทั้งหมดมีความคล้ายคลึงกันมาก ในขณะเดียวกัน ความแปรปรวนทางพันธุกรรมภายในประชากรแต่ละกลุ่มก็ต่ำมาก คุณสมบัติเหล่านี้ของโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรเสือชีตาห์สามารถอธิบายได้หากเราสันนิษฐานว่าเมื่อไม่นานมานี้ (สองสามร้อยปีที่แล้ว) สายพันธุ์นี้ผ่านคอขวดของประชากรที่แคบมากและเสือชีตาห์สมัยใหม่ทั้งหมดเป็นลูกหลานของหลาย ๆ ตัว (ตามที่นักวิจัยชาวอเมริกัน 7) บุคคล
เอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้งตามกฎแล้วสัตว์และพืชจะเจาะเข้าไปในดินแดนใหม่สำหรับสายพันธุ์ (เกาะ, ทวีปใหม่) ในกลุ่มที่ค่อนข้างเล็ก ความถี่ของอัลลีลบางตัวในกลุ่มดังกล่าวอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากความถี่ของอัลลีลเหล่านี้ในประชากรดั้งเดิม การตั้งถิ่นฐานในดินแดนใหม่ตามมาด้วยจำนวนชาวอาณานิคมที่เพิ่มขึ้น ประชากรจำนวนมากที่เกิดขึ้นจะสืบพันธุ์โครงสร้างทางพันธุกรรมของผู้ก่อตั้ง นักสัตววิทยาชาวอเมริกัน Ernst Mayr หนึ่งในผู้ก่อตั้งทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า เอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้ง- เห็นได้ชัดว่าอิทธิพลของผู้ก่อตั้งมีบทบาทสำคัญในการกำหนดโครงสร้างทางพันธุกรรมของสัตว์และพันธุ์พืชที่อาศัยอยู่ในเกาะภูเขาไฟและเกาะปะการัง สายพันธุ์เหล่านี้ทั้งหมดสืบเชื้อสายมาจากกลุ่มผู้ก่อตั้งกลุ่มเล็กๆ ที่โชคดีพอที่จะไปถึงเกาะต่างๆ เห็นได้ชัดว่าผู้ก่อตั้งเหล่านี้เป็นตัวแทนของกลุ่มตัวอย่างจำนวนน้อยมากจากประชากรผู้ปกครอง และความถี่อัลลีลในกลุ่มตัวอย่างเหล่านี้อาจแตกต่างกันมาก ขอให้เรานึกถึงตัวอย่างสมมุติของเรากับสุนัขจิ้งจอก ซึ่งล่องลอยอยู่บนแผ่นน้ำแข็ง และจบลงที่เกาะที่ไม่มีคนอาศัยอยู่ ในประชากรลูกสาวแต่ละคน ความถี่อัลลีลแตกต่างกันอย่างมากจากกันและกันและจากประชากรผู้ปกครอง ปรากฏการณ์ผู้ก่อตั้งที่อธิบายความหลากหลายอันน่าทึ่งของสัตว์และพืชในมหาสมุทร รวมถึงความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เฉพาะถิ่นบนเกาะ ผลของผู้ก่อตั้งยังมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของประชากรมนุษย์อีกด้วย โปรดทราบว่าอัลลีล ในขาดไปโดยสิ้นเชิงในหมู่ชาวอเมริกันอินเดียนและชาวพื้นเมืองออสเตรเลีย ทวีปเหล่านี้อาศัยอยู่โดยคนกลุ่มเล็กๆ เนื่องจากเหตุผลที่สุ่มล้วนๆ ในบรรดาผู้ก่อตั้งประชากรเหล่านี้ อาจไม่มีพาหะของอัลลีลแม้แต่ตัวเดียว ใน- โดยธรรมชาติแล้วอัลลีลนี้จะไม่มีอยู่ในประชากรที่ได้รับ
การเลื่อนลอยทางพันธุกรรมและนาฬิกาโมเลกุลแห่งวิวัฒนาการผลลัพธ์สุดท้ายของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมคือการกำจัดอัลลีลตัวหนึ่งออกจากประชากรโดยสิ้นเชิง และการรวมตัว (การตรึง) ของอัลลีลอีกตัวในนั้นอย่างสมบูรณ์ ยิ่งอัลลีลเกิดบ่อยในประชากรเท่าใด ความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลก็จะยิ่งสูงขึ้นเนื่องจากการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม การคำนวณแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลที่เป็นกลางนั้นเท่ากับความถี่ในประชากรอัลลีลแต่ละตัวที่เราสังเกตเห็นในประชากรครั้งหนึ่งเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์ การกลายพันธุ์เกิดขึ้นที่ความถี่เฉลี่ย 10 -5 ต่อยีนต่อเซลล์สืบพันธุ์ต่อรุ่น ดังนั้น ยิ่งประชากรมีขนาดเล็กลง โอกาสที่ในแต่ละรุ่นจะมีบุคคลอย่างน้อยหนึ่งคนในประชากรนี้จะเป็นพาหะของการกลายพันธุ์ครั้งใหม่ก็จะน้อยลงตามไปด้วย ในประชากรจำนวน 100,000 คน ในแต่ละเจเนอเรชั่นใหม่จะมีอัลลีลกลายพันธุ์ชนิดใหม่ที่มีความน่าจะเป็นใกล้เคียงกับ 1 แต่ความถี่ในประชากร (1 ใน 200,000 อัลลีล) ดังนั้นความน่าจะเป็นของการตรึงจะต่ำมาก . ความน่าจะเป็นที่การกลายพันธุ์แบบเดียวกันจะเกิดขึ้นในอย่างน้อยหนึ่งคนในประชากร 10 คนในรุ่นเดียวกันนั้นมีน้อยมาก แต่หากการกลายพันธุ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในประชากรกลุ่มนี้ ความถี่ของอัลลีลกลายพันธุ์ (1 ใน 20 อัลลีล) และโอกาสที่จะยึดติดได้ค่อนข้างสูง ประชากรจำนวนมากไม่ “รอ” นานมากสำหรับการเกิดการกลายพันธุ์ของอัลลีลใหม่ แต่พวกเขาจะแก้ไขมันเป็นเวลานาน และประชากรกลุ่มเล็กๆ “รอ” เป็นเวลานานมากก่อนที่การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้น แต่หลังจากที่มันเกิดขึ้นแล้ว อัลลีลใหม่จะเกิดขึ้น สามารถแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุปที่ดูเหมือนขัดแย้งกัน: ความน่าจะเป็นของการตรึงอัลลีลที่เป็นกลางนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ของการเกิดการกลายพันธุ์เท่านั้นและไม่ขึ้นอยู่กับขนาดของประชากรเนื่องจากความถี่ของการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางจะใกล้เคียงกันในสายพันธุ์ต่าง ๆ อัตราการตรึงของการกลายพันธุ์เหล่านี้จึงควรอยู่ที่ประมาณเท่ากัน ตามมาว่าจำนวนการกลายพันธุ์ที่สะสมในยีนเดียวกันจะต้องเป็นสัดส่วนกับเวลาของการวิวัฒนาการอย่างอิสระของสายพันธุ์เหล่านี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งเวลาผ่านไปนานขึ้นนับตั้งแต่แยกสองสายพันธุ์ออกจากสายพันธุ์ขั้นสูงทั่วไป การทดแทนการกลายพันธุ์ที่เป็นกลางก็จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้ได้มากขึ้น โดยอาศัยหลักการนี้ วิธีการ "นาฬิกาโมเลกุลแห่งวิวัฒนาการ" - กำหนดเวลาที่ผ่านไปตั้งแต่ช่วงเวลาที่บรรพบุรุษของกลุ่มระบบต่าง ๆ เริ่มพัฒนาอย่างเป็นอิสระจากกันนักวิจัยชาวอเมริกัน E. Zukurkendl และ L. Polling ค้นพบครั้งแรกว่าจำนวนความแตกต่างในลำดับของกรดอะมิโนในเฮโมโกลบินและไซโตโครม กับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ ยิ่งเส้นทางวิวัฒนาการของพวกมันแตกแยกเร็วเท่าไรก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ต่อมา รูปแบบนี้ได้รับการยืนยันบนวัสดุทดลองขนาดใหญ่ ซึ่งรวมถึงยีนที่แตกต่างกันหลายสิบชนิด สัตว์ พืช และจุลินทรีย์หลายร้อยสายพันธุ์ ปรากฎว่านาฬิกาโมเลกุลเดินตามทฤษฎีการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมด้วยความเร็วคงที่ดังนี้ การปรับเทียบนาฬิกาโมเลกุลจะกระทำบนพื้นฐานยีนต่อยีน เนื่องจากยีนที่ต่างกันอาจแตกต่างกันในความถี่ของการเกิดการกลายพันธุ์ที่เป็นกลาง ในการทำเช่นนี้ เราประเมินจำนวนการทดแทนที่สะสมในยีนบางตัวในตัวแทนของแท็กซ่าซึ่งมีการกำหนดเวลาการแตกต่างอย่างน่าเชื่อถือโดยอาศัยข้อมูลทางบรรพชีวินวิทยา เมื่อนาฬิกาโมเลกุลได้รับการปรับเทียบแล้ว นาฬิกาเหล่านี้จะสามารถใช้เพื่อวัดเวลาที่แตกต่างกันระหว่างแท็กซ่าที่แตกต่างกันได้ แม้ว่ายังไม่ได้ระบุบรรพบุรุษร่วมของนาฬิกาเหล่านั้นในบันทึกฟอสซิลก็ตาม 1. เหตุใดคลื่นประชากรจึงเพิ่มผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม 2. การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมมีบทบาทอย่างไรในการก่อตัวของสัตว์และพืชบนเกาะ? 3. อธิบายหลักการของนาฬิกาโมเลกุลของวิวัฒนาการและการประยุกต์ในการศึกษาวิวัฒนาการ