رانش ژن

رانش ژنتیکی[ ۱] یا رانش اللی تغییرات ایجاد شده در بسامد نسبی اشکال مختلف یک ژن ( الل ) در یک جمعیت، بواسطه احتمال و نمونه گیری تصادفی است. الل های فرزندان، نمونهٔ تصادفی الل های والدین آن هاست. احتمال می تواند در بقای افراد و تولید مثل آن ها نقش داشته باشد. رانش ژنتیکی یک فرایند مهم فرگشتی است و با گذشت زمان توان تغییر بسامد اللی را دارد. بسامد اللی کسری از تعداد کل نمونه های ژن در یک جمعیت است که در یک ویژگی خاص مشترک هستند. رانش ژنتیکی می تواند به از میان رفتن برخی الل های ژن منجر شود و از این راه توان کاهش تنوع ژنتیکی را دارد. بر خلاف انتخاب طبیعی، تغییرات ایجاد شده به وسیلهٔ رانش ژنتیکی در اثر نقش عوامل زیست محیطی و فشارهای سازگاری نیست. تغییرات ایجاد شده بوسیلهٔ رانش ژنتیکی می توانند برای زاد و ولد جاندار سودمند، بی اثر یا زیان بار باشند. اثر رانش ژنتیکی در جمعیت های کوچک بیشتر است. هر چه جمعیت بزرگتر باشد این فرایند کمتر خود را نشان می دهد. دانشمندان در مورد اهمیت نقش رانش ژنتیکی در مقایسه با انتخاب طبیعی نظرات بسیار متفاوتی دارند. برای چندین دهه نظرات رانلد فیشر[ ۲] که معتقد به نقش بسیار محدود رانش ژنتیکی در فرایند فرگشت بود، دیدگاه غالب در این زمینه به شمار می رفت. موتو کی مورا[ ۳] در سال ۱۹۶۸ با نظریه بی طرفی فرگشت مولکولی[ ۴] جانی تازه به گفتگوهای مربوط به رانش ژنتیکی بخشید. این نظریه اظهار می دارد که بسیاری از تغییرات موجود در مواد ژنتیکی، در اثر رانش ژنتیکی ایجاد گردیده اند.
تصور کنید که تعداد ۲۰ مهره رنگی درون یک کیسه بریزیم. نیمی از این مهره ها آبی و نیمی از آن ها قرمز هستند. فرض ما بر این است که رنگ آبی و قرمز هر یک نمایشگر یک الل از یک ژن هستند. فرزندان تولید شده از این نسل را در کیسه شماره دو قرار می دهیم. حال به طور تصادفی یک مهره از کیسه شماره یک خارج می نماییم. بر اساس رنگ مهره ( آن را مهره والد می نامیم ) یک مهره هم رنگ در کیسه دوم قرار می دهیم ( مهره فرزند ) و مهره والد را دوباره به کیسه شماره یک برمی گردانیم. این کار را ۲۰ بار تکرار می کنیم تا کیسه دوم نیز حاوی ۲۰ مهره رنگی گردد. بدیهی است که برخی از مهره های کیسه نخست ممکن است چندین بار انتخاب شده باشند ( والدین چند فرزندی ) یا این که به هیچ روی انتخاب نشده باشند ( بدون فرزند ) . رنگ مهره های کیسه دوم کاملاً تصادفی است. حال اگر این آزمایش را چهار بار دیگر بروی نسل های بعدی تکرار کنیم ممکن است به نتایجی مانند شکل شماره یک برسیم. تعداد مهره های قرمز و آبی ( الل های یک ژن ) ممکن است در نسل های پیاپی دچار نوسان شوند. این حالت همان رانش ژنتیکی است. حال تصور کنید که تعداد مهره هایی که در کیسه نخست قرار می دهیم بسیار محدود باشند ( همانند جمعیت کوچک یک گونه جانوری در حال انقراض ) . برای مثال اگر تنها هشت مهره ( چهار مهره آبی و چهار مهره قرمز ) در کیسه قرار دهیم احتمال این که پس از چندین نسل تنها یک رنگ مهره داشته باشیم بالاست. برای مثال اگر هیچ والد قرمز رنگی فرزندی به وجود نیاورد و تمام مهره های فرزند، آبی رنگ باشند الل قرمز منقرض می شود. به این حالت تثبیت گفته می شود. در مثال بالا، پس از تثبیت رنگ آبی ( نسل چهارم در شکل دوم ) کلیه نسل های بعدی آبی خواهند بود و الل قرمز از میان می رود.