Миграции

Миграции, или поток генов возникают, когда особи одной популяции перемещаются в другую и скрещиваются с членами второй популяции. Поток генов не меняют частоты аллелей у вида в целом. Однако, частоты могут меняться  в локальных популяциях, если исходные частоты различны у старожилов и пришельцев.

Рассмотрим простейшую модель, описывающую локальную популяцию, в которую с определенной частотой мигрируют особи из окружающей популяции и скрещиваются со старожилами. Предположим, что частота аллеля  в окружающей популяции постоянна и равна . Пусть  -вероятность обнаружения пришельца среди особей текущего поколения (доля мигрантов). Эта вероятность характеризует интенсивность миграции. Считаем, что доля пришельцев для всех поколений одна и та же.

Обозначим частоту аллеля  для локальной популяции через . Тогда частота для следующего поколения суть:

                   .

Здесь  -вероятность того, что гамета  -ого поколения является старожилом и обладает аллелем . Соответственно,  -вероятность того, что гамета является пришельцем и имеет аллель . Положим: . В результате получим:

                    ,

                     .

Поскольку , то то с ростом номера поколения  и . Частота аллеля в локальной популяции уравниваетсяс его частотой во внешней популяции. Полученную формулу можно использовать для оценки интенсивности потока генов. Рассмотрим пример.

В США потомство от смешанных браков между белыми и темнокожими принято относить к темнокожему населению. Следовательно, смешанные браки можно рассматривать как поток генов из белой в темнокожую популяцию. Частота аллеля , контролирующего резус фактор, у белого населения США составляет . В африканских племенах, от которых происходит современное темнокожее население США, частота этого аллеля . Предки современных темнокожих США были вывезены из Африки примерно  лет назад (около  поколений), следовательно на данный момент . Частота аллеля  у современного темнокожего населения США . Получаем:

                   .

                    , .

Число -вероятность того, что данный аллель не являлся мигрантом ни в одном из десяти предшествующих поколений. Тем самым, современное темнокожее население США наследовало около  генов от своих африканских предков, а  генов получило от белых предков. Неудивительно, что темнокожие американцы по внешнему виду существенно отличаются от африканцев. Отметим, что число  примерно соответствует проценту смешанных браков.

Приведенные вкладки носят приближенный характер. Если в аналогичных расчетах использовать частоты других аллелей, то получатся несколько другие результаты. Кроме того, интенсивность потока генов в разных регионах США различна. Однако, тенденция к выравниванию частот аллелей между темнокожим и белым населением сохраняется.