Deriva genetica

Secondo un malinteso comune sull’evoluzione è che questa necessiti di una selezione naturale perché avvenga. Questo non è sempre vero. La deriva genetica è un meccanismo attraverso il quale può verificarsi l’evoluzione senza una selezione naturale. È definita come un cambiamento nella frequenza degli alleli di una popolazione dovuta al caso. Per visualizzarla, usiamo come esempio una popolazione di giraffe e immaginiamo che i loro alleli marrone chiaro e marrone scuro sono rappresentati da palline di due calori diversi. Partiamo dal presupposto che ciascun colore inizia in quantità uguale. Se dovessimo avviare una nuova generazione da questa popolazione, avremmo bisogno di allevare coppie di individui e quindi selezionare tra quattro alleli per coppia. Se selezioniamo per la riproduzione una coppia a caso, possiamo ottenere due palline di ciascun colore. Tuttavia affidandoci al caso. qualche accoppiamento risulterà di un solo colore. oppure tre di un colore e l’altro di un altro colore. Queste deviazioni di probabilità su multipli accoppiamenti può significare che la prossima generazione non avrà più la stessa combinazione di ciascun allele. È questa variazione di frequenze relative di alleli nel tempo che definisce la deriva genetica. Alcune forme di deriva genetica possono cambiare drasticamente le frequenze degli alleli. L’effetto collo di bottiglia e l’effetto del fondatore sono due esempi di deriva genetica estrema. L’effetto collo di bottiglia si verifica quando la dimensione di una popolazione si riduce in maniera significativa per almeno una generazione. Può essere spiegato usando una metafora—una bottiglia contenente palline di diversi colori, che rappresentano diversi alleli. Quando la bottiglia viene capovolta—cioè si verifica un evento collo di bottiglia—solo cadono solo alcune palline a caso. Questa collezione di palline, cioè la popolazione sopravvissuta, genera una nuova popolazione che probabilmente non è rappresentativa per la popolazione originale. La nuova popolazione dimostra una diversità genetica significativamente ridotta, il che rappresenta un’estrema deriva genetica. Eventi come calamità naturali e caccia eccessiva possono causare un simile effetto a collo di bottiglia. Popolazioni sufficientemente grandi solitamente possono resistere a tali eventi senza soffrire una drammatica perdita di diversità. Piccole popolazioni, invece, possono essere distrutte per generazioni o anche per sempre. Nel secondo tipo di estrema deriva genetica, l’effetto del fondatore, piccoli segmenti di una popolazione si trasferiscono, isolandosi e creando nuove “popolazioni fondatrici”. Le conseguenze ricordano l’effetto a collo di bottiglia. Le nuove popolazioni probabilmente non sono rappresentative per la popolazione originaria perché sono geneticamente meno diverse. Quindi, a differenza dell’evoluzione adattativa, in cui la frequenza degli alleli cambia per selezionare le caratteristiche più adatte all’ambiente circostante, come le coccinelle con una maggiore quantità di melanina che sopravvive meglio nei climi più freddi grazie ad una migliore capacità di assorbire il calore, la deriva genetica rappresenta un tipo di evoluzione dovuto esclusivamente al cambiamento stocastico. Ad esempio, la rimozione casuale di una parte di una popolazione a causa di un evento catastrofico o una migrazione.