遺伝的分岐とは、祖先種の 2 つ以上の集団が時間とともに独立した遺伝的変化 (突然変異) を蓄積するプロセスであり、多くの場合、生殖隔離につながり、集団が一定期間生殖隔離された後も、遺伝子の交換がなくなるため、突然変異が継続します。[ 1 ]場合によっては、生態学的に異なる周辺環境に生息する亜集団が、特に集団の範囲が非常に広い場合 (隣接種分化を参照)、集団の残りの部分から遺伝的分岐を示すことがあります。分岐した集団間の遺伝的差異には、サイレント突然変異(表現型に影響を与えない) が含まれる場合もあれば、形態的および/または生理学的に大きな変化が生じる場合もあります。遺伝的分岐は、選択による新しい適応および/または遺伝的浮動のいずれかによって、常に生殖隔離を伴い、種分化の根底にある主要なメカニズムです。
分子遺伝学レベルでは、遺伝的分岐は種の少数の遺伝子の変化によって生じ、種分化につながる。[ 2 ]しかし、研究者らは、分岐が遺伝子座における有意な単一の優性突然変異の結果である可能性は低いと主張している。なぜなら、もしそうであれば、その突然変異を持つ個体の適応度はゼロになるからである。 [ 3 ]その結果、彼らは繁殖して突然変異を次の世代に伝えることができない。したがって、分岐、そしてそれに続く生殖隔離は、遺伝子流動から隔離された集団に進化の過程で蓄積された複数の小さな突然変異の結果である可能性が高い。[ 2 ]
遺伝的差異が生じる原因の一つとして、創始者効果が挙げられます。これは、少数の個体が元の集団から隔離されることで生じる現象です。これらの個体は特定の遺伝パターンを過剰に代表する可能性があり、つまり特定の生物学的特徴が過剰に代表されることになります。これらの個体は、元の集団とは異なる遺伝子プールを持つ新しい集団を形成する可能性があります。例えば、元の集団の10%が青い目、90%が茶色の目だったとします。偶然にも、10個体が元の集団から分離したとします。この小さな集団の80%が青い目、20%が茶色の目だった場合、その子孫は青い目の対立遺伝子を持つ可能性が高くなります。結果として、青い目を持つ個体の割合は茶色の目を持つ個体の割合よりも高くなり、これは元の集団とは異なります。
遺伝的差異のもう1つの原因として考えられるのは、ボトルネック効果です。ボトルネック効果とは、自然災害などの出来事によって人口の大部分が死亡する場合に起こります。偶然にも、特定の遺伝的パターンが残った集団で過剰に現れることがあり、これは創始者効果で起こることと似ています。[ 4 ]

遺伝的分岐は、地理的な分離がなくても、分断選択によって起こり得る。これは、表現型の極端値が高い個体と低い個体の両方を持つ集団において、中間的な表現型を持つ個体よりも適応度が高い場合に起こる。[ 5 ]これらの個体は2つの異なるニッチを占め、それぞれのニッチ内ではガウス分布の形質分布が存在する。[ 6 ]ニッチ間の遺伝的変異が大きい場合、生殖隔離が強くなる。[ 6 ]遺伝的変異が一定の閾値を下回ると遺伝子浸透が起こるが、変異が一定の閾値を超えると集団が分裂し、種分化が起こる可能性がある。[ 6 ]
ダーウィンフィンチ(Geospiza fortis)の二峰性個体群では、分断選択が見られる。[ 7 ] 2つのモードは、小さくて柔らかい種子と大きくて硬い種子という異なる種類の種子を食べることに特化しており、その結果、くちばしのサイズと力の能力が異なる。[ 7 ]中程度のくちばしのサイズを持つ個体は淘汰される。[ 7 ]歌の構造と歌への反応も2つのモード間で異なる。[ 7 ] G. fortisの2つのモード間では遺伝子流動は最小限である。 [ 7 ]
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