Слабый выбор

В этой статье неясный стиль цитирования . Используемые ссылки могут быть сделаны более понятными с помощью другого или последовательного стиля цитирования и сносок . ( Февраль 2018 ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Слабый отбор в эволюционной биологии — это когда особи с разными фенотипами обладают схожей приспособленностью , т. е. один фенотип слабо предпочтительнее другого. Таким образом, слабый отбор — это эволюционная теория, объясняющая поддержание множественных фенотипов в стабильной популяции. ^[1]

Слабый отбор может быть использован только для объяснения поддержания мутаций в процессе Морана . ^[1] Процесс Морана — это процесс, в котором рождение и смерть являются парными событиями, и, следовательно, размер популяции остается постоянным. Если бы размер популяции увеличивался, то и дикий тип , и мутантный фенотипы могли бы размножаться, и слабый отбор для одного фенотипа не приводит к определенному отбору для любого из них. Следовательно, слабый отбор требует для работы конечной популяции. В противном случае не было бы ожидания фиксации и, следовательно, не было бы отбора .

Результатом слабого отбора являются два фенотипа с похожими вероятностями фиксации. Слабый отбор работает над удлинением времени фиксации для двух конкурирующих аллелей . Следовательно, слабый отбор предоставляет модель для описания того, как эволюция может происходить большими шагами в популяции, в которой поддерживаются множественные аллели. ^[1]

Есть две основные причины, по которым два фенотипа могут иметь очень схожую приспособленность. Одна из причин может заключаться в том, что фенотипические различия между диким типом и мутантом велики, но значимость мутации незначительна. Примером может быть 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 значимость мутации, которая определяется средой, создающей селективное давление , мала по сравнению с другими мутациями. Следовательно, почти нейтральные мутации приводят к фенотипам, которые слабо отбираются. ^[1]

Слабый отбор создает ситуацию, в которой эволюционная динамика, управляющая частотами фенотипов в популяции, в основном обусловлена ​​случайными флуктуациями. Следовательно, слабый отбор увеличивает влияние стохастических процессов на эволюционную динамику слабо отобранного признака. Например, генетический дрейф может привести к тому, что почти нейтральная мутация станет доминирующей аллелью в популяции, уничтожив дикий тип. Поэтому слабый отбор также особенно чувствителен к эффектам размера популяции. В меньших популяциях слабо отобранная мутация может распространяться из-за стохастических процессов, таких как генетический дрейф, еще легче. ^[2]

Эмпирически сообщалось, что несинонимичные замены распространяются посредством слабого отбора у Drosophila melanogaster и Arabidopsis . Считается, что эти ненейтральные мутации имеют особое эволюционное значение, когда они влияют на регуляторные элементы генов. Это связано с тем, что дифференциальная экспрессия генов является критическим развитием и, следовательно, может потенциально влиять на морфологию организма. Кроме того, слабый отбор действует в смещении использования кодонов, приводящем к дифференциальным уровням экспрессии генов за счет изменения скорости транскрипции у мутантов с непредпочтительными кодонами. Следовательно, даже так называемые «молчаливые» мутации могут приводить к небольшим изменениям в приспособленности организма. Кроме того, дупликация генов предлагает другой способ, с помощью которого, по-видимому, нефункциональная мутация может поддерживаться посредством слабого отбора. Дифференциальная экспрессия дублирующих копий генов обеспечивает механизм, посредством которого белок может развивать новые функции. ^[3]