主な相違点 – 遺伝子流動と遺伝的浮動
遺伝子流動と遺伝的ドリフトは、集団内の遺伝的変異を減少させる2つのプロセスです。
しかし、遺伝子流動と遺伝的ドリフトはどちらも進化に長期的な影響を与える。
遺伝子流と遺伝的ドリフトの主な違いは、遺伝子流が集団間の遺伝子の移動を意味するのに対し、遺伝的ドリフトは小さな集団で対立遺伝子頻度が変動し、集団から対立遺伝子が消失することを意味する点です。
遺伝子流動は、2つの集団の遺伝子プールを結合させることができる。
しかし、遺伝子の流れは、遺伝子の移動によって新しい種を生み出すことができる。
遺伝子ドリフトは自然現象であるため、ランダムドリフトとも呼ばれる。
遺伝子ドリフトは、創始者効果やボトルネックによって起こる。
ジーンフローとは
遺伝子流動とは、ある集団から別の集団へ遺伝子や対立遺伝子が移動することをいう。
遺伝子流動は、遺伝子移動とも呼ばれる。
集団への遺伝子流出や集団からの遺伝子流出は集団の対立遺伝子頻度に影響を与える。
個体の移動は、ある集団から別の集団への遺伝子流出の主要な原因です。
個体の移動性が高ければ高いほど、遺伝子の流れは大きくなる。
動物は植物よりも移動性が高い。
種子や花粉粒は風や動物の力を借りて遠くまで運ぶことができる。
2つの集団の間で遺伝子の流れが起こると、その集団は互いの遺伝子プールを結合させることができる。
その結果、2つの集団間の遺伝的変異が減少する可能性がある。
したがって、遺伝子の流れは種分化の傾向を弱める。
つまり、遺伝子の流れは、発生しつつある差異を修復し、既存の種から娘種を生み出す可能性がある。
しかし、山脈や広大な砂漠、海、人工物などの物理的な障壁は、遺伝子流を阻害する可能性がある。
図1：遺伝子の流れ
遺伝子の流れは、交配や遺伝子転移によっても起こる。
遺伝子移動とは、種を越えて遺伝物質が移動することを指す。
遺伝子移動には、水平的遺伝子移動、再ソートメント、抗原変異などがあります。
細菌もウイルスも主に遺伝子の移動が行われる。
水平方向の遺伝子移動は、単細胞生物と多細胞生物の間で遺伝物質が移動することである。
遺伝子組換えは、異なるウイルス種の遺伝物質が染色体交叉によって組み換わることである。
抗原シフトは、2種以上のウイルスが結合し、それぞれの表面抗原が混在したサブタイプを形成することである。
遺伝子の流れを図1に示す。
ジェネティックドリフトとは
遺伝的ドリフトとは、個体の死や生殖不能によって特定の遺伝子が消滅し、小さな集団の中で相対的な遺伝子型頻度が変動することである。
遺伝的ドリフトは、自然のプロセスであるため、ランダムドリフトとも呼ばれる。
遺伝的ドリフトには、創始者効果とボトルネックという2つの方法があります。
創始者効果は、小さな個体群が繰り返し発生することである。
集団の大きさが極端に小さくなることをボトルネックという。
新しい集団は少数の個体から始まるので、新しい集団の対立遺伝子や遺伝子型は固定化される。
そのため、近親交配係数やホモ接合度が増加し、対立遺伝子が固定化される。
遺伝的ドリフトは定期的に絶滅し、その後再コロニー化するような集団で見られる。
遺伝的ドリフトの大きさは有効集団サイズ(Ne)によって決定される。
Neは集団内の近親交配個体数としても定義される。
Neは特定の集団で予想される遺伝的ドリフトの大きさを計算するのに使われる。
ある集団で対立遺伝子が固定される確率は、Neとその集団内での対立遺伝子の分布の頻度に依存する。
ある集団で特定の対立遺伝子の頻度が低ければ、その集団からその対立遺伝子が消失する可能性は高い。
集団内で高い頻度で存在する対立遺伝子だけが、遺伝的ドリフトによって固定されるのです。
このことは、集団の遺伝的多様性の減少に遺伝的ドリフトが関与していることを示している。
しかし、遺伝的ドリフトは長期的な進化的影響をもたらす。
非適応的な突然変異が蓄積されると、集団の細分化や種分化が促進される。
一方、対立遺伝子の固定化が異なる集団で独立して起こると、同じ種の異なる集団間で交配する可能性が低くなることがある。
そのため、新しい種の出現が可能になる。
ウサギの集団における遺伝的ドリフトを図2に示す。
遺伝子流動と遺伝的浮動の類似性
- 遺伝子流動と遺伝的ドリフトは、ともに集団内の遺伝的多様性の減少に関与している。
- しかし、遺伝子流動と遺伝的ドリフトは、種分化を通じて進化にも長期的な影響を与える。
遺伝子流動と遺伝的浮動の違い
定義
遺伝子流動：遺伝子流動とは、ある集団から別の集団へ遺伝子や対立遺伝子が移動することを指す。
遺伝的ドリフト。
遺伝的ドリフトとは、小さな集団における相対的な遺伝子型頻度のばらつきのことで、個体の死亡や繁殖能力の低下により特定の遺伝子が消滅することを指す。
相関関係
遺伝子の流れ：遺伝子の流れによって、ある集団から他の集団へ対立遺伝子が移動すること。
遺伝的ドリフト。
遺伝的ドリフトとは、小さな集団の中で対立遺伝子頻度が変化することである。
動作対象
遺伝子の流れ：遺伝子の流れは一度に複数の集団に作用する。
遺伝的ドリフト。
遺伝的ドリフトは、小さな個体群に対して働く。
種分化への寄与
遺伝子流動：種間で遺伝子が移動することで、新しい種の発生が可能になる。
遺伝子の流れ（Genetic Drift）。
非適応的な突然変異の蓄積や対立遺伝子の固定化により、種分化が促進される。
例
遺伝子の流れ：花粉の長距離輸送や、ヨーロッパ人とアメリカ人の交配による混血は、遺伝子の流れの一例です。
遺伝子の流れ。
ミドリムシがランダムに死んで、茶色のカブトムシが残るのは、遺伝子のドリフトの一例です。
結論
集団の遺伝的多様性を減少させる事象として、遺伝子流動と遺伝的ドリフトがあります。
遺伝子流動とは、ある集団から他の集団へ遺伝子が移動することである。
遺伝子移動とは、異なる2つの種の間で遺伝子が移動することである。
遺伝子移動により、新しい種が出現する。
遺伝的ドリフトとは、小さな集団の対立遺伝子頻度が変動することである。
遺伝的ドリフトにより、ある集団内で高い頻度で存在する対立遺伝子が目立つようになる。
遺伝子流と遺伝的ドリフトの大きな違いは、それぞれの事象が集団の対立遺伝子に与える影響です。
