Эффект основателя


В популяционной генетике эффект основателя - это потеря генетической изменчивости , которая происходит, когда новая популяция создается очень небольшим числом особей из большей популяции. Впервые он был полностью изложен Эрнстом Майром в 1942 году [1] с использованием существующих теоретических работ таких авторов, как Сьюэлл Райт . [2] В результате потери генетической изменчивости новая популяция может отчетливо отличаться как генотипически , так и фенотипически от родительской популяции, из которой она произошла. Считается, что в крайних случаях эффект основателя приводит к видообразованию .и последующая эволюция новых видов. [3]

На показанном рисунке исходная популяция имеет почти равное количество синих и красных особей. Три меньшие популяции основателей показывают, что тот или иной цвет может преобладать (эффект основателя) из-за случайной выборки исходной популяции. Узкое место в популяции также может вызвать эффект основателя, хотя это не совсем новая популяция.

Эффект основателя возникает, когда небольшая группа мигрантов, генетически не репрезентативная для популяции, из которой они произошли, обосновывается в новом районе. [4] [5] В дополнение к эффекту основателя, новая популяция часто представляет собой очень небольшую популяцию , поэтому проявляет повышенную чувствительность к генетическому дрейфу , увеличению инбридинга и относительно низкой генетической изменчивости .

В генетике мутация - основатель — это мутация , которая появляется в ДНК одного или нескольких людей, которые являются основателями отдельной популяции. Мутации-основатели начинаются с изменений, происходящих в ДНК, и могут передаваться другим поколениям. [6] [7] Любой организм — от простого вируса до чего-то сложного, например, млекопитающего, — чье потомство несет мутацию, может проявлять эффект основателя, [8] например, коза [9] [10] или человек. . [11]

Мутации-основатели возникают на длинных участках ДНК на одной хромосоме ; действительно, исходный гаплотип представляет собой всю хромосому. По мере развития поколений доля гаплотипа, общего для всех носителей мутации, укорачивается (за счет генетической рекомбинации ). Это сокращение позволяет ученым примерно оценить возраст мутации. [12]

Эффект основателя — это частный случай генетического дрейфа , возникающий, когда небольшая группа в популяции отделяется от первоначальной популяции и образует новую. Новая колония может иметь меньшую генетическую изменчивость, чем исходная популяция, и за счет случайной выборки аллелей во время воспроизведения последующих поколений быстро продвигаться к фиксации . Это последствие инбридинга делает колонию более уязвимой для вымирания. [13]


Эффект основателя: первоначальная популяция (слева) могла дать начало другим популяциям-основателям (справа).