Генетическая дивергенция — это процесс, при котором две или более популяции предкового вида накапливают независимые генетические изменения ( мутации ) с течением времени, что часто приводит к репродуктивной изоляции и продолжающимся мутациям даже после того, как популяции стали репродуктивно изолированными в течение некоторого периода времени, поскольку больше нет никакого генетического обмена. [1] В некоторых случаях субпопуляции, охватывающие проживание в экологически отличных периферийных средах, могут демонстрировать генетическую дивергенцию от остальной части популяции, особенно когда ареал популяции очень велик (см. парапатрическое видообразование ). Генетические различия между расходящимися популяциями могут включать молчаливые мутации (которые не влияют на фенотип ) или приводить к значительным морфологическим и/или физиологическим изменениям. Генетическая дивергенция всегда будет сопровождать репродуктивную изоляцию, либо из-за новых адаптаций посредством отбора и/или из-за генетического дрейфа, и является основным механизмом, лежащим в основе видообразования .
На уровне молекулярной генетики генетическая дивергенция обусловлена изменениями в небольшом количестве генов у вида, что приводит к видообразованию . [2] Однако исследователи утверждают, что маловероятно, что дивергенция является результатом значительной, единичной, доминирующей мутации в генетическом локусе , поскольку если бы это было так, то особь с этой мутацией имела бы нулевую приспособленность . [3] Следовательно, они не могли бы размножаться и передавать мутацию следующим поколениям. Следовательно, более вероятно, что дивергенция и, как следствие, репродуктивная изоляция являются результатами множественных небольших мутаций в течение эволюционного времени, накапливающихся в популяции, изолированной от потока генов . [2]
Одной из возможных причин генетической дивергенции является эффект основателя , когда несколько особей оказываются изолированными от своей исходной популяции. Эти особи могут чрезмерно представлять определенный генетический шаблон, что означает, что определенные биологические характеристики представлены чрезмерно. Эти особи могут сформировать новую популяцию с генофондами, отличными от исходной популяции. Например, 10% исходной популяции имеют голубые глаза, а 90% — карие глаза. Случайно 10 особей отделяются от исходной популяции. Если эта небольшая группа имеет 80% голубых глаз и 20% карих глаз, то их потомство с большей вероятностью будет иметь аллель голубых глаз. В результате процент популяции с голубыми глазами будет выше, чем у популяции с карими глазами, которая отличается от исходной популяции.
Другой возможной причиной генетической дивергенции является эффект бутылочного горлышка . Эффект бутылочного горлышка возникает, когда событие, например, стихийное бедствие, приводит к гибели большой части популяции. Случайно определенные генетические модели будут перепредставлены в оставшейся популяции, что похоже на то, что происходит с эффектом основателя . [4]
Генетическая дивергенция может происходить без географического разделения, посредством дизруптивного отбора . Это происходит, когда особи в популяции как с высокими, так и с низкими фенотипическими крайностями более приспособлены, чем промежуточный фенотип. [5] Эти особи занимают две разные ниши, внутри каждой ниши существует гауссовское распределение признаков . [6] Если генетическая изменчивость между нишами высока, то будет сильная репродуктивная изоляция. [6] Если генетическая изменчивость ниже определенного порога, то произойдет интрогрессия , но если изменчивость выше определенного порога, популяция может разделиться, что приведет к видообразованию. [6]
Дизруптивный отбор наблюдается в бимодальной популяции вьюрков Дарвина , Geospiza fortis . [7] Два режима специализируются на поедании разных типов семян: мелких и мягких по сравнению с крупными и твердыми, что приводит к появлению клювов разного размера с разной силой воздействия. [7] Особи со средними размерами клюва подвергаются отбору. [7] Структура песни и реакция на песню также различаются между двумя режимами. [7] Между двумя режимами G. fortis существует минимальный поток генов . [7]
{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )