Слабый отбор - Weak selection

Слабый отбор в эволюционная биология это когда люди с разными фенотипы обладают похожими фитнес, т.е. один фенотип слабо предпочтительнее другого. Таким образом, слабый отбор - это эволюционная теория, объясняющая поддержание множественных фенотипов в стабильной популяции.^[1]

Слабый отбор можно использовать только для объяснения поддержания мутации в Процесс Морана.^[1] Процесс Морана - это процесс, в котором рождение и смерть являются парными событиями, и поэтому размер популяции остается постоянным. Если размер популяции увеличивался, оба дикого типа а мутантные фенотипы могут размножаться, и слабый отбор по одному фенотипу не приводит к определенному отбору ни для одного из них. Следовательно, для работы слабого отбора требуется ограниченная популяция. В противном случае не было бы ожиданий фиксации и, следовательно, не было бы отбор.

Результатом слабого отбора являются два фенотипа с близкими вероятностями фиксации. Слабый отбор продлевает время фиксации для двух соревнующихся. аллели. Следовательно, слабый отбор обеспечивает модель для описания того, как эволюция может происходить большими шагами в популяции, в которой сохраняется несколько аллелей.^[1]

Есть две основные причины, по которым два фенотипа могут иметь очень похожую приспособленность. Одна из причин может заключаться в том, что фенотипические различия между диким типом и мутантом велики, но значимость мутации незначительна. Примером может служить изменение пигментации. Другая причина может заключаться в том, что фенотипические различия между диким типом и мутантом на самом деле невелики, например вариация длины хвоста. В любом случае значение мутации определяется средой, создающей селективное давление, является низким по сравнению с другими мутациями. Следовательно, почти нейтральные мутации приводят к слабому отбору фенотипов.^[1]

Слабый отбор создает ситуацию, в которой эволюционная динамика регулирующие частоты фенотипов в популяции в основном обусловлены случайными колебаниями. Следовательно, слабый отбор увеличивает влияние случайные процессы об эволюционной динамике слабо отобранного признака. Например, генетический дрейф может привести к тому, что почти нейтральная мутация станет доминантным аллелем в популяции, уничтожив дикий тип. Поэтому слабый отбор также особенно чувствителен к влиянию размера популяции. В меньших популяциях слабо выбранная мутация могла распространяться из-за таких стохастических процессов, как генетический дрейф еще проще.^[2]

Эмпирически сообщалось, что несинонимичные замены размножаются через слабый отбор в Drosophila melanogaster и Арабидопсис. Считается, что эти ненейтральные мутации имеют особое эволюционное значение, когда они влияют на регуляторные элементы генов. Это потому, что дифференциал экспрессия гена является важной разработкой и поэтому потенциально может повлиять на морфология организма. Кроме того, слабый отбор действует в систематическая ошибка использования кодонов приводя к разным уровням экспрессии генов за счет изменения скорости транскрипция у мутантов с нежелательными кодонами. Следовательно, даже так называемые "тихие" мутации может привести к незначительным отклонениям в приспособленности организма. Кроме того, дупликация гена предлагает другой способ, которым явно нефункциональная мутация может поддерживаться посредством слабого отбора. Дифференциальная экспрессия повторяющихся копий гена обеспечивает механизм, посредством которого белок может развить новые функции.^[3]

Рекомендации

1. Wild, G .; Траулсен, А. (2007). «Различные пределы слабого отбора и эволюционная динамика конечных популяций». Журнал теоретической биологии. 247 (2): 382–390. Дои:10.1016 / j.jtbi.2007.03.015. PMID  17462673.
2. Кимура, М. (1968). «Скорость эволюции на молекулярном уровне». Природа. 217 (5129): 624–626. Bibcode:1968Натура.217..624К. Дои:10.1038 / 217624a0. PMID  5637732. S2CID  4161261.
3. Охта, Т. (2002). «Почти нейтральность в эволюции генов и регуляции генов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 99 (25): 16134–16137. Bibcode:2002PNAS ... 9916134O. Дои:10.1073 / pnas.252626899. ЧВК  138577. PMID  12461171.