遺伝子の流量または遺伝子フローは、生物学において、別の集団からの遺伝子の移動を指します。一般に、この用語は、その進化的意味で、移動プロセスと同義語として使用されます。
その一般的な用途では、移住は、より良い状態を求めて、または生殖目的で、ある地域から別の地域への個人の季節的な移動を表します。ただし、進化生物学者にとって、移動には、集団間の遺伝子セットからの対立遺伝子の移動が含まれます。
出典：ジェシカ・クルーガー、ウィキメディア・コモンズ
集団遺伝学に照らして、進化は経時的な対立遺伝子頻度の変化として定義されます。
Hardy-Weinberg平衡の原理に従って、周波数は、選択、突然変異、ドリフト、遺伝子フローなど、常に存在します。このため、遺伝子の流れは非常に重要な進化の力と考えられています。
遺伝子流動のメカニズム
集団における遺伝子の動きを引き起こすメカニズムと原因は、研究グループの固有の特性と強く関連しています。これは、生殖状態にある特定の個人の移民または移民が原因で発生するか、または配偶子の動きが原因である可能性があります。
たとえば、1つのメカニズムは、幼い形態の動物種が遠くの集団に散発することです。
植物の場合、メカニズムは固定しやすいです。植物の配偶子はさまざまな方法で輸送されます。一部の系統は、水や風などの非生物的メカニズムを使用しており、遺伝子を遠くの集団に運ぶことができます。
同様に、生物的分散があります。多くの果食動物が種子の分散に参加しています。たとえば、熱帯地域では、鳥やコウモリが生態系にとって非常に重要な植物の分散に重要な役割を果たしています。
言い換えれば、移動率と遺伝子の流れは、研究された系統の分散能力に依存します。
移行とハーディワインバーグの均衡
ハーディワインバーグ平衡への移動の影響を研究するために、島モデルは単純化としてしばしば使用されます（島-大陸移動モデル）。
島の人口は本土の人口に比べて比較的少ないので、島から本土への遺伝子導入は本土の遺伝子型と対立遺伝子頻度に影響を与えません。
このため、遺伝子の流れは本土から島への一方向にのみ影響します。
対立遺伝子の頻度は異なりますか？
島への移動イベントの影響を理解するために、2つの対立遺伝子A 1およびA 2を持つ遺伝子座の架空の例を考えます。遺伝子の島への移動が対立遺伝子頻度の変動を引き起こすかどうかを調べる必要があります。
A 1対立遺伝子の頻度が1に等しいと仮定しましょう-これは母集団で固定されているのに対し、大陸の人口では固定されているのはA 2対立遺伝子です。島の個体が成熟する前に、200個体が島に移住します。
遺伝子フローの後、頻度は変化し、80％は「ネイティブ」で、20％は新規または大陸です。この簡単な例では、遺伝子の動きが対立遺伝子の頻度の変化にどのようにつながるかを示しています。これは進化の重要な概念です。
遺伝子流動の結果
2つの母集団間に遺伝子の顕著な流れがある場合、最も直感的な結果の1つは、このプロセスが2つの母集団間の可能な差異を希釈する責任があることです。
このように、遺伝子の流れは、遺伝的貯蔵所の構成の違いを維持しようとする他の進化力とは逆の方向に作用する可能性があります。例えば自然選択のメカニズムのように。
2番目の結果は、有益な対立遺伝子の広がりです。突然変異により、そのキャリアに特定の選択的利点を与える新しい対立遺伝子が生じると仮定しよう。移動があると、新しい対立遺伝子は新しい集団に運ばれます。
遺伝子の流れと種の概念
種の生物学的概念は広く知られており、確かに最も広く使用されています。この定義は、遺伝子プール（対立遺伝子頻度が変化する単位）を含むため、集団遺伝学の概念図に適合します。
このように、定義により、遺伝子はある種から別の種に渡らない-遺伝子の流れがない-このため、種はそれらを区別できる特定の特性を示します。この一連のアイデアに従って、遺伝子フローは、種が「クラスター」または表現型のグループを形成する理由を説明します。
さらに、遺伝子流動の中断は進化生物学において重要な結果をもたらします。それは、ほとんどの場合、種分化イベントまたは新種の形成につながります。遺伝子の流れは、地理的障壁の存在、求愛レベルでの選好など、さまざまなメカニズムによってさまざまな要因によって妨げられる可能性があります。
逆も当てはまります。遺伝子フローの存在は、1つの種として残っている地域のすべての生物に寄与します。
例
ヘビNerodia sipedonの移動は、大陸の個体群から島への遺伝子フローのよく記録された事例です。
種は多形性です。有意な縞模様があるか、まったく縞模様がない可能性があります。簡略化すると、配色は1つの遺伝子座と2つの対立遺伝子によって決定されます。
一般的に、大陸のヘビは、帯のパターンを示すことを特徴としています。対照的に、島に住む人々はそれらを所有していません。研究者たちは、形態学的な違いは、各領域が受ける異なる選択圧によるものであると結論付けています。
島々では、個人はビーチの海岸近くの岩の表面で日光浴をする傾向があります。バンドがないことは、島の岩の上でのカモフラージュを容易にすることが示されました。この仮説は、タグ付けおよび再キャプチャー実験を使用してテストできます。
この適応的な理由から、島の人口はバンドのない生物だけで構成されていると予想されます。ただし、これは正しくありません。
世代ごとに、大陸からの縞模様の生物の新しいグループがやって来ます。この場合、移行は選択に対する力として機能しています。
参考文献
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