Czym jest teoria koalescencji?

Jak genetyka i biologia wpływają na tę koncepcję

Getty Images / b44022101

Jedna część nowoczesna synteza teorii ewolucji obejmuje biologię populacyjną i, na jeszcze mniejszym poziomie, genetykę populacyjną. Ponieważ ewolucja jest mierzona w jednostkach w obrębie populacji i tylko populacje mogą ewoluować, a nie jednostki, to biologia populacji i genetyka populacji są skomplikowanymi częściami teorii ewolucji poprzez Naturalna selekcja .

Jak teoria koalescencji wpływa na teorię ewolucji?

KiedyKarol Darwinpo raz pierwszy opublikował swoje idee ewolucji i doboru naturalnego, dziedzina genetyki nie została jeszcze odkryta. Ponieważ śledzenie alleli i genetyki jest bardzo ważną częścią biologii i genetyki populacyjnej, Darwin nie omówił w pełni tych idei w swoich książkach. Teraz, mając za sobą więcej technologii i wiedzy, możemy włączyć do teorii ewolucji więcej biologii i genetyki populacyjnej.

Jednym ze sposobów, w jaki można to zrobić, jest koalescencja alleli. Biolodzy populacyjni patrzą na pula genowa i wszystkie dostępne allele w populacji. Następnie próbują prześledzić pochodzenie tych alleli w czasie, aby zobaczyć, gdzie się zaczęły. Allele można prześledzić wstecz przez różne linie rodowe nafilogenetycznydrzewo, aby zobaczyć, gdzie łączą się lub wracają do siebie (alternatywnym sposobem patrzenia na to jest, gdy allele rozgałęzione od siebie). Cechy zawsze łączą się w punkcie zwanym najnowszym wspólnym przodkiem. Po ostatnim wspólnym przodku allele rozdzieliły się i wyewoluowały w nowe cechy i najprawdopodobniej populacje dały początek nowym gatunkom.

Teoria koalescencji, podobnie jak Równowaga Hardy'ego-Weinberga , ma kilka założeń, które eliminują zmiany alleli poprzez zdarzenia losowe. Teoria koalescencji zakłada, że ​​nie ma losowego przepływu genetycznego lub genetycznego dryfu alleli do lub z populacji, dobór naturalny nie działa na wybranej populacji w danym okresie i nie ma rekombinacji alleli w celu utworzenia nowych lub bardziej złożonych allele. Jeśli to prawda, to najnowszego wspólnego przodka można znaleźć dla dwóch różnych linii podobnych gatunków. Jeśli którekolwiek z powyższych jest w grze, istnieje kilka przeszkód, które należy pokonać, zanim będzie można wskazać najnowszego wspólnego przodka tych gatunków.

W miarę jak technologia i zrozumienie teorii koalescencji stają się coraz łatwiej dostępne, towarzyszący jej model matematyczny został ulepszony. Te zmiany w modelu matematycznym pozwalają na zajęcie się niektórymi wcześniej hamującymi i złożonymi kwestiami biologii populacji i genetyki populacyjnej, a następnie można wykorzystać i zbadać wszystkie typy populacji za pomocą teorii.