2009Marek Vácha
pět podmínek, aby platila Hardy-Weinbergova rovnováha jsou Velmi značná velikost populace Žádná Žádná mutace Panmixie Žádný přírodní výběr
narušení jakékoli z těchto podmínek otevírá dveře pro evoluci
Natural selection
divoké populace Drosophila melanogaster obsahují alelu, která je činí rezistentními vůči DDT
tato alela má frekvenci 0% u laboratorních kmenů, které jsou pěstovány z divokých populací odchycených v přírodě na konci 30. let, kdy se ještě DDT nepoužíval
u kmenů odchycených v přírodě po roce 1960 (kdy se DDT již 20 let užíval) je frekvence této alely 37%
mutace zřejmě vznikla mezi lety 1930 – 1960 (nebo možná před 1930, ale byla velmi vzácná) a DDT funguje jako silný selekční tlak
Genetický drift
v modelové situaci na obrázku je věcí náhody, která rostlinka přežije a zanechá potomky
efekt funguje dobře u malých populací hodíme-li tisíckrát korunou, panna a orel vyjdou cca 1:1 hodíme-li jen desetkrát, poměry mohou být různé
mezi genetický drift patří Founder effect (efekt zakladatele) v bouři se jen izolované hejnko ptáků dostane na osamělý
ostrov (Darwinovy pěnkavy na Galapágách) nebo jen legendární jedna oplozená samička na ostrově Tristan da Cunha mělo v r. 1960 z 240 potomků
původních kolonistů 4 nemoc retinis pigmentosa, způsobující progresívní formu slepoty jeden z původních 15 osadníků v roce 1814 zřejmě alelu
přinesl v heterozygotním stavu
Genetický drift
Generace 1: jen 5 rostlin zanechá potomkyGenerace 2: jen 2 rostliny zanechají potomky
The Bottleneck Effect
požár, povodeň nebo jiná náhlá změna prostředí může způsobit efekt hrdla láhve (=the bottleneck effect) v následné populaci se frekvence alel různým
způsobem změní, některé alely mohou vymizet úplně
i když se následně populace znovu rozmnoží, genetická variabilita je ztracena což je častý případ zvířat zachráněných v
ZOO, rozmnožených a opět vysazených do přírody
The bottleneck effect
The Bottleneck Effect
V Illinois zbyly v roce 1993 jen dvě izolované populace, čítající dohromady méně než 50 jedinců
The Bottleneck EffectTympanuchus cupido
počet alel na lokus se výrazně redukoval
z méně než 50% vajec se vylíhla kuřátka
The Bottleneck EffectTympanuchus cupido
počet alel na lokus se výrazně redukoval
z méně než 50% vajec se vylíhla kuřátka
Bottleneck zde zapříčinil nárůst frekvence škodlivých alel a snížení alelické variability jako takové
zde se čísla získala analýzou DNA muzejních exemplářů
The Bottleneck EffectTympanuchus cupido
v druhé polovině 90. let se do Illinois na „oživení krve“ přivezlo 271 exemplářů z okolních států
strategie zabrala, nyní se z 90% vajec líhnou mladí
Genetický drift: shrnutí
Genetický drift funguje u malých populací náhodně mění alelové frekvence může vést ke ztrátě některých alel uvnitř
populace může způsobit, že se „škodlivé“ alely fixují
Gene Flow
= transfer alel z jedné populace do druhé pohybují se jedinci či gamety
gene flow redukuje rozdíly mezi populacemi
Gene FlowAgrostis tenuis
Agrostis tenuis je rotslina schopna žít na toxických skládkách s vysokým obsahem mědi
alela způsobující odolnost je ale zároveň méně výhodná u populací rostoucích na nezamořené půdě
odhadli bychom tedy, že populace na skládkách budou mít 100% frekveci této alely a populace na normální půdě budou mít 0% frekvence alely
Agrostis je však tráva opylované větrem a gene flow tedy probíhá oběma směry
Gene FlowAgrostis tenuis
Directional, Disruptive, and Stabilizing Selection