Дрейф генов — это случайное изменение генных частот в небольшой, полностью изолированной популяции вследствие гомозиготизации при инбридинге. Гомозиготизация -это перевод гетерозигот в гомозиготы при близкородствсн- ном скрещивании.
Ч. Дарвин описывает явление, которое вполне можно объяснить дрейфом генов. "Кролики, одичавшие на острове Порто-Санто, близ о. Мадейры, заслуживают более полного описания. В 1418 или 1419 г. у Гонзалеса Зарко на корабле случайно оказалась беременная крольчиха, которая родила во время путешествия. Все детеныши были выпущены на остров. Кролики уменьшились почти на три дюйма в длину и почти вдвое в весе тела. По окраске кролик с Порто-Санто значительно отличается от обыкновенного. Они необычайно дики и проворны. По своим привычкам они более ночные животные. Производят от 4 до 6 детенышей в помете. Не удалось спарить с самками других пород". Примером воздействия дрейфа генов могут быть кошки о. Вознесения. Более 100 лет назад на острове появились крысы. Они расплодились в таком количестве, что английский комендант решил избавиться от них с помощью кошек. По его просьбе привезли кошек. Но они сбежали в отдаленные уголки острова и стали уничтожать не крыс, а домашнюю птицу и диких цесарок. Другой комендант, чтобы избавиться от кошек, завез собак. Собаки не прижились — они ранили лапы об острые кромки шлака. Кошки со временем стали свирепыми и кровожадными. За столетие они отрастили себе почти собачьи клыки и стали сторожить дома островитян, ходить по пятам за хозяином и бросаться на посторонних. Изоляты людей (кастовые, религиозные или географические) также подвержены дрейфу Инки — замкнутая каста правителей в Южной Америке - имели группу крови, не встречавшуюся ни у древних, ни у современных американцев. Гренландские норманны — прекрасно развитые люди — за 200 лет изоляции от Европы превратились в чахлых ревматиков и подагриков с искривленными позвоночниками. А женщины были неспособны рожать. Они вымерли. 3.2. Популяционные волны как фактор эволюции Численность популяции — это общее количество особей энного вида, присутствующее на той или иной территории. Например, популяция усурийского тигра насчитывает около 300 особей, ладожской нерпы — около 10 тыс., азиатского льва — около 70 особей, зубров — около 2 тыс. Численность популяции — важная экологическая характеристика популяции. Число особей в популяции имеет огромное эволюционное значение. Но важна не общая численность особей в популяции, а эффективная численность — репродуктивная численность — та часть популяции, которая формирует генофонд следующего поколения (генетически эффективная величина). Для человека эффективная численность равна 45, для домовой мыши — 10, для комара аёдес и дрозофилы — 500, для моллюска цепея неморалис — 230, для мокрицы (сухопутного рака) — 19 особей. Колебания численности. Средняя численность большинства крупных популяций изменяется из года в год относительно мало, потому что: а) каждый год погибает примерно одинаковое количество особей; б) организмы размножаются более интенсивно при меньшей плотности популяции и менее интенсивно при большей плотности; в) различные факторы среды противодействуют высокому репродуктивному потенциалу популяций. Основными причинами колебаний численности популяций есть изменение условий существования: изменение действия абиотических факторов среды, изменение межвидовых отношений (враги, паразиты), изменение количества и качества корма. Изменение численности популяции складывается за счет таких явлений: рождаемости, смертности, вселения (иммиграции) и выселения (эмиграции). Популяционные волны — это вспышки численности. периодические или непериодические значительные изменения числа особей в популяции. С. С. Четвериков назвал популяционные волны и 1905 г. "волнами жизни". Например, у клестов максимум численности наблюдается раз в три года. Период колебаний численности у мышевидных грызунов — около 10 лет, у белок — 8-11 лет, бабочки-белянки — 10—12, североамериканского зайца-беляка и рыси на севере Канады — 9—10, саранчи — около 11 лет.
Масштабы колебаний численности у популяций разных видов обычно разные. Так, численность майского жука на пике волны увеличивается в миллион раз, сибирского шелкопряда - в 12 млн. раз, зайцев в Канаде — в 10 раз. Причины вспышек численности. Флуктуации численности вызываются самыми различными причинами. И они не всегда одинаковые для разных видов. Периодические колебания численности популяций, имеющих 10-11-летний период, объясняются периодичностью активности Солнца: количество пятен на Солнце меняется с периодом в 11 лет. Как "земное эхо солнечных бурь" (А. А. Чижевский) на Земле меняется погода. В связи с этим изменяется продуктивность фитоценозов — изменяется количество корма для растительноядных животных, происходят изменения по всем цепям питания J экосистем. Вот свидетельство очевидца. "1955 год называли на Д целине "годом отчаяния"... За все лето, начиная с мая, на А| землю не упало и капли дождя... С утра раскаленное солнце начинало свою опустошительную работу, медленно Ак плыло в белесом, выцветшем небе, излучая нестерпимый ААзной. И так неделя за неделей, месяц за месяцем. Мы знали, что жара и суть в этом краю никому не в диковинку, но не знали еще зловещей неумолимости стенного календаря, который раз в 10 лет преподносит особенно жесткие, губительные засухи". Количество корма есть причина флуктуации у сибирского шелкопряда: он дает вспышку после сухого теплого лета. Может вызвать вспышку численности и стечение многих обстоятельств. Например, у берегов Флориды наблюдаются "красные приливы". Они непериодичны и для их роявления необходимы такие события: обильные ливни, Смывающие с суши микроэлементы (железо, цинк, кобальт — их концентрация должна совпадать до десятитысячной доли процента), пониженная соленость поды, определенная температура и безветрие у берега. При таких условиях водоросли динофлагелляты начинают интенсивно делиться. Теоретически из одной одноклеточной динофлагелляты в результате 25 последовательных делений могут произойти 33 млн. особей. Вода от них становится красной. Это явление известно людям давно: "И вся вода в реке превратилась в кровь; и рыба в реке вымерла, и река вос-смердела, и Египтяне не могли пить воды из реки" (Библия, Книга Исход). Динофлагелляты выделяют в воду смертоносный яд, вызывающий паралич, а затем гибель рыбы и других обитателей моря. Человек может своей деятельностью вызвать вспышку численности некоторых популяций. Результатом антропи-ческого воздействия есть возрастание численности сосущих насекомых (тлей, клопов и др.) после обработки полей инсектицидами, которые уничтожают их врагов. Благодаря человеку кролики и кактус опунция в Австралии, домовые воробьи и непарный шелкопряд в Северной Америке, колорадский жук и филлоксера в Европе, канадская элодея, американская норка и ондатра в Евразии дали неимоверные вспышки численности после попадания на эти новые для них территории, где не было их врагов. Резкие непериодические колебания численности могут возникать вследствие природных катастроф. Например, на пожарищах обычны вспышки численности иван-чая и связанного с ним сообщества насекомых. Многолетняя засуха превращает болото в луг и вызывает рост численности членов биоценоза луга. "Волны жизни" исчезают за счет появления большого количества хищников, паразитов, возникновения эпизоотии, изменения абиотических условий. Эволюционное значение популяционных волн в том, что они: а) изменяют частоты аллелей (малочисленные на пике волны могут проявиться фенотипически, а на спаде -исчезнугь из генофонда); б) на пике волны изолированные популяции сливаются, растет миграция и панмиксия, растет гетерогенность генофонда; в) популяционные волны изменяют интенсивность природного отбора и его направление.