Hva er koalescentteorien?

Hvordan genetikk og biologi påvirker dette konseptet

Getty Images / b44022101

En del av moderne syntese av evolusjonsteorien involverer populasjonsbiologi og, på et enda mindre nivå, populasjonsgenetikk. Siden evolusjon måles i enheter innenfor populasjoner og bare populasjoner kan utvikle seg og ikke individer, så er populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk intrikate deler av evolusjonsteorien gjennom Naturlig utvalg .

Hvordan koalescentteorien påvirker evolusjonsteorien

NårCharles Darwinførst publiserte sine ideer om evolusjon og naturlig utvalg, var genetikkfeltet ennå ikke oppdaget. Siden sporing av alleler og genetikk er en svært viktig del av populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk, dekket ikke Darwin disse ideene fullt ut i bøkene sine. Nå, med mer teknologi og kunnskap under beltet, kan vi inkludere mer populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk i evolusjonsteorien.

En måte dette gjøres på er gjennom koalescens av alleler. Befolkningsbiologer ser på genpool og alle tilgjengelige alleler i befolkningen. De prøver deretter å spore opprinnelsen til disse allelene tilbake gjennom tiden for å se hvor de startet. Allelene kan spores tilbake gjennom ulike avstamninger på enfylogenetisktreet for å se hvor de smelter sammen eller kommer sammen igjen (en alternativ måte å se det på er når alleler forgrenet seg fra hverandre). Egenskaper smelter alltid sammen på et punkt som kalles den nyeste felles stamfaren. Etter den siste felles stamfaren skilte allelene seg og utviklet seg til nye egenskaper og mest sannsynlig ga populasjonene opphav til nye arter.

The Coalescent Theory, omtrent som Hardy-Weinberg likevekt , har noen få antakelser som eliminerer endringer i alleler gjennom tilfeldige hendelser. Koalescentteorien antar at det ikke er noen tilfeldig genetisk flyt eller genetisk drift av alleler inn eller ut av populasjonene, naturlig seleksjon fungerer ikke på den valgte populasjonen over den gitte tidsperioden, og det er ingen rekombinasjon av alleler for å danne nye eller mer komplekse alleler. Hvis dette stemmer, kan den nyeste felles stamfaren finnes for to forskjellige avstamninger av lignende arter. Hvis noen av de ovennevnte er i spill, er det flere hindringer som må overvinnes før den nyeste felles stamfaren kan identifiseres for disse artene.

Etter hvert som teknologien og forståelsen av koalescentteorien blir lettere tilgjengelig, har den matematiske modellen som følger med den blitt finjustert. Disse endringene i den matematiske modellen gjør at noen av de tidligere hemmende og komplekse problemene med populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk er tatt hånd om, og alle typer populasjoner kan deretter brukes og undersøkes ved hjelp av teorien.