Генетическое равновесие в популяции

Генетическое равновесие в популяции нарушается давлением мутаций, которое создается в результате спонтанного мутирования, происходящего с определенной частотой в каждом поколении. Исключение (элиминация), сохранение или увеличение частоты новых мутантных генов в популяции зависит от того, в какой степени им благоприятствует или, наоборот, противодействует естественный отбор. Прослеживая судьбу мутаций в той или иной популяции, можно говорить об их адаптивной ценности, которая равна 1, если отбор не исключает ее и не противодействует распространению.

В большинстве случаев показатель адаптивной ценности мутаций меньше 1 и может быть равным нулю, если мутанты совершенно не способны размножаться, т. е. мутантный ген не передается следующему поколению. Если адаптивная ценность мутации меньше 1, отбор рано или поздно устраняет ее из популяции. Однако благодаря спонтанному мутированию один и тот же мутантный аллель может возникать неоднократно, что компенсирует его элиминацию, производимую отбором. В результате может быть достигнуто равновесие, когда появление и исчезновение мутантного гена сбалансировано.

Рецессивные мутации, не проявляемые в гетерозиготном состоянии, могут накапливаться в популяции до более высокой концентрации, чем вредные доминантные, и количество вредных рецессивных мутаций может значительно увеличить генетический груз, обременяющий популяцию. Эффективность отбора рецессивных мутаций ниже, чем доминантных, поэтому полностью исключить рецессивный ген путем отбора практически невозможно.

Если скрещивание не случайно, что постоянно наблюдается в популяции домашних животных, где определенные группы особей скрещиваются между собой чаще, чем другие, соотношение генов и их сбалансированность в популяции нарушается. Особенно заметно это в малых популяциях на фоне неизбежного в этих условиях инбридинга.

При резком сокращении численности популяции в силу каких-либо внешних причин в ней могут случайно сохраниться одни аллели и элиминироваться другие. В дальнейшем при увеличении численности популяции число этих случайно сохранившихся генов может быстро возрасти. То же самое может произойти и при образовании популяции от случайной пары производителей, оказавшихся в изоляции. Изменение генных частот в популяции в результате действия случайных факторов называется дрейфом генов.

При возникновении новой популяции за счет иммиграции очень малого числа особей многие аллели исходной, или материнской, популяции утрачиваются. Тогда новая популяция развивается на основе обедненного поначалу разнообразия генофонда, изменяющегося в результате мутаций, отбора и других факторов динамики популяций. Влияние исходного ограниченного разнообразия генофонда на последующую судьбу популяции названо эффектом родоначальника. При разведении породных животных эффект родоначальника может быть как положительным, так и отрицательным, что постоянно наблюдается в популяциях многих пород.