Hva er grunnleggereffekten i evolusjon?

Grunnleggereffekten er en spesiell type genetisk drift der frekvensen av opptreden av alleler i en populasjon endres på grunn av separasjon av en liten gruppe individer, som etablerer et nytt samfunn reproduktivt isolert fra det første. Denne lille gruppen av individer kalles grunnleggere , og sammenligner den med en gruppe mennesker som bestemmer seg for å forlate stedet der de bor og etablere (eller fant) et nytt samfunn et annet sted.

Når den er etablert på et nytt sted eller «grunnlagt» det nye fellesskapet, reproduserer grunnleggergruppen og gir videre til avkommet sin spesielle kombinasjon av alleler, som på grunn av den lille størrelsen på gruppen sammenlignet med den opprinnelige befolkningen, ikke er representativ. av hele befolkningen.

Hvordan og hvorfor endres allelfrekvensen?

Grunnleggereffekten er et fenomen som ligner på prøvetakingsfeil. I hver populasjon er det en viss fordeling av alleler for hver fenotype. Noen vil være mer vanlige enn andre, mens andre vil være til stede i bare en svært liten del av befolkningen.

Hvis vi tar et lite tilfeldig utvalg fra en populasjon og analyserer allelene som finnes i prøven, kan det hende at prøven ikke har nøyaktig samme genetiske sammensetning (i gjennomsnitt) som hele populasjonen. Denne forskjellen mellom utvalget og populasjonen er prøvetakingsfeilen, og den oppstår når det valgte utvalget ikke er representativt for populasjonen. Denne typen feil blir større etter hvert som utvalgsstørrelsen blir mindre.

Dette er nøyaktig hva som skjer med grunnleggereffekten. Når en liten del av befolkningen skiller seg fra den og bosetter seg andre steder, er det som om et utvalg av befolkningen ble tatt. Hvis gruppen er veldig liten, vil den ikke være representativ for befolkningen, så den kan ha en helt annen genetisk sammensetning enn den populasjonen.

Hvordan påvirkes allelfrekvensen?

Grunnleggereffekten kan ha to radikalt forskjellige effekter på frekvensen av de forskjellige allelene. I noen tilfeller kan det øke andelen av et bestemt allel, fordi det allelet viste seg å være mye hyppigere enn normalt i gruppen av grunnleggere. På den annen side kan det også ha motsatt effekt, redusere utseendet til en allel eller til og med få den til å forsvinne helt.

For å forstå hvordan dette kan skje, kan du vurdere eksemplet på følgende figur der de forskjellige fargede prikkene representerer individer med forskjellige alleler. Befolkningen til venstre er en stor befolkning som lever på en landmasse. En liten gruppe av denne befolkningen koloniserer en nærliggende øy til enhver tid. Pilen i figuren viser gruppen som migrerte.

I den opprinnelige populasjonen til venstre er forholdet mellom røde, grønne, gule og lilla alleler 36:12:3:3, så frekvensene til de fire allelene er henholdsvis 36/54, 12/54, 3/ 54 og 3/54. Men ser vi på gründergruppen vil vi innse at proporsjonene er svært forskjellige. Den lille gruppen inneholder bare 9 individer med det røde allelet, 4 med det grønne allelet, 3 med det gule allelet, og ingen med det lilla. Med andre ord er allelfrekvensene i dette tilfellet henholdsvis 9/15, 4/15, 3/15 og 0/15.

Som man kan se, for gruppen av grunnleggere av øy-subpopulasjonen, sank frekvensen av det røde allelet sammenlignet med den til den opprinnelige befolkningen, mens det for de grønne og gule allelene økte (spesielt den av gule). På den annen side nådde den lilla allelen ikke engang øya, så den vil helt forsvinne fra denne populasjonen.

De spesielle allelene som gruppen av grunnleggere tar med seg er helt tilfeldige, det vil si at de ikke reagerer på mønstre av noe slag, så det er ingen måte å vite på forhånd hva den endelige effekten vil være. Noen populasjoner der grunnleggereffekten er manifest har en mye høyere andel av noen recessive alleler sammenlignet med den generelle befolkningen. I andre tilfeller går noen egenskaper tapt (som det lilla allelet i eksemplet) fordi grunnleggerne ved en ren tilfeldighet ikke hadde det allelet.

Eksempler på genetisk drift på grunn av grunnleggereffekten

amish-samfunnet

Et tydelig eksempel på grunnleggereffekten kan sees i Amish-samfunnet i USA. Dette fellesskapet ligger i delstaten Pennsylvania, og ble grunnlagt av europeiske immigranter med sveitsisk-tysk opprinnelse. Amish stammer fra en veldig liten gruppe grunnleggere, og de aksepterer ikke nye medlemmer til fellesskapet som ikke kommer fra deres egne, så de gifter seg med hverandre, noe som i mange tilfeller resulterer i innavl. Disse egenskapene isolerer dem fra resten av befolkningen, og det er grunnen til at Amish generasjon etter generasjon har blitt karakterisert ved å presentere en veldig markert påvirkning av allelene som de opprinnelige grunnleggerne har bidratt med.

Som en konsekvens er det blant amishene flere genetiske tilstander, for eksempel polydactyly, som dukker opp mye hyppigere enn i resten av den amerikanske befolkningen.

Hjorten på Korsika

Denne hjorten finnes for tiden på de tyrrenske øyene, men mange undersøkelser har fastslått at denne populasjonen er genetisk avledet fra den sardinske befolkningen, hvor de opprinnelige grunnleggerne antas å ha kommet fra.

Den sørafrikanske befolkningen

Den økte forekomsten av Huntingtons sykdom og Fanconi-anemi i Sør-Afrika, sammenlignet med resten av befolkningen generelt, antas å skyldes grunnleggereffekten. Det antas at de grunnleggende kolonistene bar de recessive mutasjonene som forårsaker disse sykdommene, så de ga dem videre til deres avkom.