Gendrift: funktsioon, ülesanne ja haigused

Gendrift on alleeli sageduse muutus a piires geen elanikkonna kogum. Selles kontekstis geen triivi käivitab tavaliselt juhuslik sündmus, näiteks looduskatastroof, mandriplaatide nihkumine või vulkaanide purse. Seega geen triiv tähistab evolutsioonilist tegurit.

Mis on suguelu?

Gendrift on oluline tegur uute geneetiliste kohanduste tekkimisel ja levimisel keskkonda. Mõnes mõttes tähistab geenitripp loomuliku valiku vastandit. Seda seetõttu, et looduslik valik ei toimu juhuslikult. Selle asemel sõltuvad populatsiooni geenide muutused üksikute populatsioonide paljunemis- ja ellujäämisedust. Nad väljendavad oma kohanemisvõimet keskkonnaga. Teiselt poolt pole geenide triivil selliseid põhjusi, vaid see toimub ainult juhuslikult ja on seega stohhastiline. Põhimõtteliselt on geenide triivimine uute liikide tekkimise oluline kriteerium. Eriti väikesemahulistes populatsioonides avaldavad alleelide sageduse juhuslikud muutused, nagu geenide triivi korral, tugevat mõju üksikisikute arengule. Kui väike populatsioon eraldatakse elanikkonnast tervikuna, on sellel populatsioonil ainult viil geene. Siiski on alleeli esinemissagedus alampopulatsiooni evolutsioonilise arengu jaoks ülioluline. Geenitriifis on olemas ka erivorm: pudelikaela efekt. Selle mõju tõttu väheneb populatsiooni suurus juhusliku sündmuse tõttu oluliselt. Selle tagajärjel väheneb populatsioonis esinev geneetiline varieeruvus. Pärast juhuslikku sündmust erinevad alleeli sagedused enamikul juhtudel oluliselt algse populatsiooni omadest. Seejärel kärbitud populatsiooni madalam geneetiline mitmekesisus muudab keskkonnaga kohanemise keerulisemaks ja võib organismidele ellujäämisraskusi tekitada. Geenide triivi võib esineda ka suuremates populatsioonides, mis on jagunenud väikesteks alampopulatsioonideks. The seisund siin on see, et geenid muutuvad juhuslikult ja need muutused kanduvad edasi järglastele.

Funktsioon ja ülesanne

Geenide triivi tähtsus inimeste jaoks seisneb peamiselt inimkonna evolutsioonilises arenguloos. Gendrift on oluline tegur uute geneetiliste kohanduste tekkimisel ja levimisel keskkonda. Nagu selektsioon, geneetiline varieerumine ja isoleerimine, on ka geenide triiv üks nn evolutsioonitegureid. Seega mängib see suurt rolli populatsioonide tekkimisel ja arengus. Gendrift on tõenäosusefekt. Need geenid, mis on päritud põlvest põlve, ei tähenda täpset koopiat. Selle asemel valitakse juhuslikult pärilikud geenid. See mõju on märgatavam, mida väiksem on populatsiooni suurus, sest väiksematel populatsioonidel on alleelide sageduse kõikumised suuremad kui suuremal populatsioonil. Geenide triiv toimib samaaegselt loodusliku valikuga. Mõlemad tegurid muudavad populatsiooni geenivaramu. Muutused alleelisageduste koostises ja sageduses toimuvad. Selle tagajärjel muutuvad üksikisikute ja seega ka populatsiooni fenotüübilised omadused. Siinkohal tuleb märkida, et geenide triiv toimub sõltumata sellest, kas tulemustel on positiivne või negatiivne mõju järglaste ellujäämisele ja kohanemisvõimele. Seda seetõttu, et geenide triivi käivitavad juhuslikud sündmused ja see toimub seega geneetilisest kohanemisest sõltumatult. Teisalt tugevdab looduslik valik neid fenotüübilisi omadusi, mis suurendavad geneetilist sobivus üksikisikute ja seega ka populatsioonide arv. Paljude liikmetega populatsioonides avaldab looduslik valik tavaliselt suuremat mõju alleeli sageduste muutumisele. Erinev olukord on arvuliselt väikestes populatsioonides, kus valdaval juhul on geenide triivimisel tugevam mõju.

Haigused ja häired

Gendriftil võib olla oluline mõju inimpopulatsioonidele ja see on kogu evolutsiooniajaloo jooksul viinud populatsioonide väljasuremiseni. Kui populatsiooni arvukus väheneb oluliselt, mida on inimkonna evolutsiooni ajal sageli esinenud, põhjustab geenide triivimine mõnel juhul drastilisi muutusi alleeli sagedus. Need muutused toimuvad looduslikust valikust sõltumatult. Selle käigus võidakse kaotada juba omandatud soodsad kohandused keskkonnaga. Sellele viidatakse kui ülalkirjeldatud kitsaskohale. Sellest tulenevad puudused relativiseeritakse osaliselt nn puhastamise abil. Asutajafekt mängib suurt rolli näiteks rändpopulatsioonides. Kui väike arv isendeid loob uue populatsiooni, eraldudes algsest populatsioonist, põhjustab see osaliselt vastuolu loodusliku valikuga. See kehtib eriti juhul, kui vastloodud populatsiooni liikmeid iseloomustavad haruldased geenide sagedused. Geenide triivi rajaja efekti tõttu võivad pärilikud haigused koguneda inimpopulatsioonidesse. Kui järeltulevate põlvkondade spetsiifiliste geenide sagedus muutub, on mõnikord alleel populatsioonis täielikult kadunud. Teisalt võib sellest saada ka ainus alleel. Üldiselt vähendab see geneetilist varieeruvust ja geenivaramu muutub väiksemaks, millel on lõppkokkuvõttes negatiivne mõju ellujäämisele.