Приспособленность генотипов и виды отбора

"Естественный отбор - это переживание наиболее приспособленных индивидуумов". Развивая это определение Ч. Дарвина, можно сказать, что естественный отбор - это дифференциальное воспроизведение различных генотипических вариантов. Отбор является важнейшим направляющим фактором эволюции популяций, выражающим некоторый интегральный итог взаимодействия особей или их групп с окружением. Количественной мерой интенсивности процессов отбора может служить относительная приспособленность, которая является мерой вклада каждого генотипа в следующее поколение.

Понятие приспособленности включает в себя:

1. Жизнеспособность, то есть вероятность выживания до репродуктивного периода.

2. Плодовитость, то есть количество произведенных потомков.

Упрощая ситуацию, можно сказать, что приспособленность пропорциональна произведению выживаемости на плодовитость. Естественный отбор оценивает лишь суммарную или общую приспособленность, но не ее отдельные компоненты.

При вычислениях приспособленность принято обозначать буквой w. По определению она - величина относительная.

Обычно w наиболее приспособленного генотипа принимается за единицу. Приспособленности остальных генотипов задаются формулой:

w = 1 − s,

где s - коэффициент отбора, определяющий скорость уменьшения частоты того или иного генотипа.

Рассмотрим несколько случаев, в которых определение приспособленности достаточно очевидно.

1. Болезнь Тэя - Сакса, вызываемая накоплением в тканях нервной системы человека некоторых липидов (ганглиозидов), приводит к умственной отсталости, слепоте и ранней смерти. Приспособленность индивидуумов с этой болезнью равна нулю (коэффициент отбора равен единице), поскольку они умирают в раннем возрасте.

2. Ахондропластические карлики оставляют в среднем в 5 раз меньше потомства, чем здоровые люди. В этом случае приспособленность равна w = 1/5 = 0,2, а коэффициент отбора s = 1 − 0,2 = 0,8.

В случае полиморфизма популяции по некоторому локусу, мы имеем дело с тремя генотипами, приспособленности которых в общем случае различны:

Генотипы:	АА	Аа	аа
Приспособленности:	w1	w2	w3

Очевидно, что если аллель А доминирует, то следует положить w₁ = w₂ -Если при этом рецессивная аллель а является летальной, то w₃ = 0, и w₁ = w₂ = 1

Динамика частот генотипов в последующих поколениях будет целиком зависеть от соотношения между приспособленностями генотипов. В зависимости от того, какой генотип обладает максимальной приспособленностью, различают три варианта отбора:

1. Направленный: w1 > w2 > w3

Это отбор против гена а во всех его

проявлениях. Результатом будет постепенное вытеснение (элиминация) аллеля а из популяции.

2. Стабилизирующий: w1 < w2 > w3. В этой ситуации гетерозиготы обладают селективным преимуществом, что приводит к поддержанию устойчивого полиморфизма в популяции.

3. Дизруптивный: w1 > w2 < w3.

Для этого случая характерно вытеснение одного из аллелей в зависимости от первоначального соотношения частот генов.

Ниже мы дадим количественное описание наиболее важных случаев отбора в панмиктических популяциях.

Дата добавления: 2015-05-10