H23 Microevolutie
Het grootste misconcept binnen de evolutie is dat een individueel organisme zou
evalueren. Het is namelijk dat een populatie in de loop van de tijd evalueert.
Microevolutie is de verandering van de allel-frequentie over generaties binnen een
populatie.
Er zijn drie grote mechanismen die voor een verandering van de allel-frequentie
zorgen:
1. Natuurlijke selectie (door de omgeving)
2. Genetische drift (willekeurige verspreiding van genen)
3. Genetische “flow” (de transfer van allelen tussen populaties)
Organismen maken altijd deel uit van populaties. Terwijl de natuurlijke selectie op het
niveau van het individu werkt - het overleeft of niet -, is het de populatie met haar
totale genetische variatie die evolueert. Wanneer je de genetische samenstelling van
een populatie kent, is het mogelijk voorspellingen te doen over de genetische
samenstelling van toekomstige populaties en dus over de toekomst van de soort.
Het totaal aan genen (met al hun allelen) is het 'genenreservoir', vaak aangeduid met
de Engelse term ‘gene pool’. De frequentie waarmee de onderzochte allelen
voorkomen, wordt aangegeven met de allelfrequentie. Per onderzoek wordt meestal
gekeken naar de allelenverdeling van een enkel gen.
Wanneer een populatie niet aan het evalueren is, wordt er gesproken over het
Hardy-Weinbergprincipe.
De wet van Hardy-Weinberg gaat alleen op als aan de volgende voorwaarden wordt
voldaan:
o de populatie is groot;
o er vinden geen mutaties plaats;
o er vindt willekeurige paring plaats;
o er treedt geen natuurlijke selectie op;
o er vindt geen gene flow (allelen immigratie en emigratie) plaats.
De wet is als volgt in een formule samen te vatten:
P² + 2pq + q²= 1
Waarbij:
p (dominant allel)
q (recessief allel)
, Natuurlijke selectie, genetische drift en gene flow hebben alle drie invloed op de
allelfrequenties. Natuurlijke selectie geeft de voorkeur aan bepaalde allelen. Dit
resulteert tot adaptieve evolutie (1): evolutie die resulteert in een betere
overeenkomst tussen organismen en hun omgeving.
Bij genetische drift (2) is een toevallige gebeurtenis de oorzaak van fluctuaties in
allelfrequentie van de ene generatie op de volgende. De effecten van de genetische
drift zijn het meest zichtbaar in kleine populaties. Genetische variatie kan aanzienlijk
verkleind worden door genetische drift, waardoor soms allelen met negatieve
effecten voor het individu gefixeerd worden in een populatie. Genetische drift kan
een enorme impact hebben op een populatie.
Founder effect
Dit is genetische drift die zich voordoet als een paar individuen geïsoleerd
raken van een grotere populatie. Ze vormen dan een nieuwe populatie
waarvan de samenstelling van de genenpool anders is dan die van de
originele populatie.
Bottleneck effect
Dit is genetische drift die optreedt als de omvang van een populatie afneemt,
bijvoorbeeld door een natuurlijke ramp of menselijke acties. Kenmerkend is
dat de overlevende populatie niet langer genetisch representatief is voor de
originele populatie.
Gene flow (3)
Gene flow is de overdracht van allelen van de ene populatie aan een andere. Het is
het resultaat van de verplaatsing van vruchtbare individuen of hun gameten. Het kan
zelfs leiden tot het samensmelten van twee populaties tot een nieuwe, grotere
populatie. Allelen die door middel van gene flow zich van de ene naar de andere
populatie verplaatsen, kunnen ervoor zorgen dat deze populatie beter of minder goed
is aangepast aan zijn omgeving.
Natuurlijke selectie is het enige mechanisme dat ervoor zorgt dat adaptieve evolutie
mogelijk is. Natuurlijke selectie is continu bezig om de allelfrequenties zo aan te
passen dat een soort een reproductief voordeel heeft. Dit leidt dus tot adaptieve
evolutie.
Het grootste misconcept binnen de evolutie is dat een individueel organisme zou
evalueren. Het is namelijk dat een populatie in de loop van de tijd evalueert.
Microevolutie is de verandering van de allel-frequentie over generaties binnen een
populatie.
Er zijn drie grote mechanismen die voor een verandering van de allel-frequentie
zorgen:
1. Natuurlijke selectie (door de omgeving)
2. Genetische drift (willekeurige verspreiding van genen)
3. Genetische “flow” (de transfer van allelen tussen populaties)
Organismen maken altijd deel uit van populaties. Terwijl de natuurlijke selectie op het
niveau van het individu werkt - het overleeft of niet -, is het de populatie met haar
totale genetische variatie die evolueert. Wanneer je de genetische samenstelling van
een populatie kent, is het mogelijk voorspellingen te doen over de genetische
samenstelling van toekomstige populaties en dus over de toekomst van de soort.
Het totaal aan genen (met al hun allelen) is het 'genenreservoir', vaak aangeduid met
de Engelse term ‘gene pool’. De frequentie waarmee de onderzochte allelen
voorkomen, wordt aangegeven met de allelfrequentie. Per onderzoek wordt meestal
gekeken naar de allelenverdeling van een enkel gen.
Wanneer een populatie niet aan het evalueren is, wordt er gesproken over het
Hardy-Weinbergprincipe.
De wet van Hardy-Weinberg gaat alleen op als aan de volgende voorwaarden wordt
voldaan:
o de populatie is groot;
o er vinden geen mutaties plaats;
o er vindt willekeurige paring plaats;
o er treedt geen natuurlijke selectie op;
o er vindt geen gene flow (allelen immigratie en emigratie) plaats.
De wet is als volgt in een formule samen te vatten:
P² + 2pq + q²= 1
Waarbij:
p (dominant allel)
q (recessief allel)
, Natuurlijke selectie, genetische drift en gene flow hebben alle drie invloed op de
allelfrequenties. Natuurlijke selectie geeft de voorkeur aan bepaalde allelen. Dit
resulteert tot adaptieve evolutie (1): evolutie die resulteert in een betere
overeenkomst tussen organismen en hun omgeving.
Bij genetische drift (2) is een toevallige gebeurtenis de oorzaak van fluctuaties in
allelfrequentie van de ene generatie op de volgende. De effecten van de genetische
drift zijn het meest zichtbaar in kleine populaties. Genetische variatie kan aanzienlijk
verkleind worden door genetische drift, waardoor soms allelen met negatieve
effecten voor het individu gefixeerd worden in een populatie. Genetische drift kan
een enorme impact hebben op een populatie.
Founder effect
Dit is genetische drift die zich voordoet als een paar individuen geïsoleerd
raken van een grotere populatie. Ze vormen dan een nieuwe populatie
waarvan de samenstelling van de genenpool anders is dan die van de
originele populatie.
Bottleneck effect
Dit is genetische drift die optreedt als de omvang van een populatie afneemt,
bijvoorbeeld door een natuurlijke ramp of menselijke acties. Kenmerkend is
dat de overlevende populatie niet langer genetisch representatief is voor de
originele populatie.
Gene flow (3)
Gene flow is de overdracht van allelen van de ene populatie aan een andere. Het is
het resultaat van de verplaatsing van vruchtbare individuen of hun gameten. Het kan
zelfs leiden tot het samensmelten van twee populaties tot een nieuwe, grotere
populatie. Allelen die door middel van gene flow zich van de ene naar de andere
populatie verplaatsen, kunnen ervoor zorgen dat deze populatie beter of minder goed
is aangepast aan zijn omgeving.
Natuurlijke selectie is het enige mechanisme dat ervoor zorgt dat adaptieve evolutie
mogelijk is. Natuurlijke selectie is continu bezig om de allelfrequenties zo aan te
passen dat een soort een reproductief voordeel heeft. Dit leidt dus tot adaptieve
evolutie.
