遺伝的に隔離された

遺伝的隔離集団とは、地理的隔離や生殖を妨げるその他の要因により、同種の他の生物との遺伝的混合がほとんど、あるいは全くない生物集団のことである。遺伝的隔離集団は、種分化と呼ばれる進化過程を経て新種を形成する。現代のあらゆる生物種の多様性は、遺伝的隔離集団と進化の産物である。

集団内および集団間の遺伝的差異と隔離の現在の分布も遺伝的プロセスによって影響を受ける。結果として生じる種の分布域内の遺伝的多様性はしばしば不均等に分布しており、集団の分散と隔離が種の生存にとって重要な場合には、大きな格差が生じる可能性がある。^{[ 1 ]}

遺伝的浮動、遺伝子流動、自然選択の相互関係によって、集団間および種群間の遺伝的差異のレベルと分散が決定されます。^{[ 2 ]}地理的および自然的要素も同様にこれらのサイクルに加わり、遺伝的隔離を引き起こす遺伝的差異などの遺伝的多様性の例につながる可能性があります。^{[ 3 ]}遺伝的変異は、種の地理的分布全体に不均等に分布していることが多く、地理的中心と分布域の両端の集団間に差異があります。^{[ 4 ]}

中心集団では遺伝子流動が大きく、遺伝的均一性が生じる。一方、分布域周辺集団では遺伝子流動が少なく、遺伝的浮動が大きく、選択条件が多様であるため、遺伝的隔離と人々の間の異質性が増大する。^{[ 5 ]}遺伝的隔離による遺伝的分化は、対立遺伝子頻度の変動など、遺伝的変異の大きな変化が時間とともに蓄積されることによって生じる。

種の分布域の限界付近では、個体群の分断や隔離が遺伝的プロセスに影響を与えやすいため、顕著な遺伝的多様性が検出されることがあります。地域的な分断は、種の本来の分布を定期的に変化させる環境プロセスなど、さまざまな要因によって引き起こされます。^{[ 6 ]}例えば、森林破壊や土地劣化などの人間が引き起こす環境変化は、種の分布の急速な変化をもたらし、個体数の減少、分断、地域的な隔離につながる可能性があります。^{[ 7 ]}

遺伝的隔離とは、同種の他の生物との遺伝的混合がほとんど、あるいは全くない生物集団のことである。このような隔離は種分化につながる可能性があるが、必ずしもそうなるわけではない。遺伝的に隔離された生物は、いくつかの方法で新種を形成する可能性がある。

• 異所的種分化とは、同じ種の2つの集団が外的障壁によって地理的に隔離され、内在的（遺伝的）生殖隔離を進化させることである。
• 周縁的種分化とは、集団のごく一部が本体から分離され、遺伝的浮動を経験する現象である。
• 隣接種分化とは、2つの分岐した集団が分離しているものの、ある程度重なり合う状態を指す。地理的な隔絶によって部分的な分離が保たれるため、各種の個体が時折接触する可能性があるが、特定の行動やメカニズムに対する選択によって、2つの集団間の交配が妨げられる場合がある。
• 同所的種分化とは、種が同じ場所に生息しながら分化していく現象である。

人間が引き起こした遺伝的隔離の例としては、犬の繁殖を制限したり、トリスタン・ダ・クーニャ島やピトケアン諸島のように他者から隔絶された生活を送るコミュニティが挙げられる。より重要で、かつ隔離度が低い人間の遺伝的隔離の例としては、サルデーニャ人やフィンランド人などが挙げられる。

遺伝的隔離は、生息地の質の低下や個体群密度の制限と相まって、個体群の崩壊と最終的な絶滅につながる可能性が高い。^{[ 8 ]}ランダムな突然変異率、遺伝的浮動、高い近親交配率、制限された遺伝子流動、および地域的絶滅はすべて、隔離とともに増加することが示されている。特定の地理的気候変動などのさまざまな気候条件は、種の遺伝的構成を劇的に変化させる圧力を引き起こし、さまざまな選択プロセスを通じて遺伝的差異を生み出すだけでなく^{[ 9 ]} 、個体群内の遺伝的隔離の増加にもつながる可能性がある。^{[ 10 ]}

環境の不均一性は、隔離による遺伝的変異や差異の重要な源として歴史的に認識されており、いくつかの研究では、中立的な遺伝的差異、生態学的不均一性、および遺伝的隔離の間に相関関係が見出されている。遺伝的隔離と地域的不均一性におけるさまざまな関連性は、明らかに中立的な遺伝子を含むゲノム全体にわたって作用する多様化選択の証拠として挙げられる可能性がある。これらは、環境要因が遺伝的多様性と隔離に及ぼす長期的な影響を予測するために使用できる。^{[ 11 ]}

集団間の強い遺伝子流動は、新たな遺伝的変異を集団にもたらすことで局所的な適応を助けることができるが、局所的に有益な遺伝子を圧倒することで適応を阻害することもある。集団のサイズ、遺伝的多様性、環境はすべて結果に影響を与える可能性がある。距離による隔離（IBD）では、集団の成長率と移住数が集団間の距離に反比例するため、遺伝子流動のパターンと地理的な距離が相関する可能性がある。遺伝子流動は、生息地による隔離のパターンにも従う可能性があり、ますます一般的になる形態の間で遺伝子流動率が高くなる。さらに、遺伝子流動は、異なる地域間で最大になる可能性がある。^{[ 12 ]}集団のサイズが限られており、個体が強い選択にさらされている場合、生じる表現型が一般的に不適応であっても、遺伝子流動は集団の数を増やすことができる。これは、隔離につながる遺伝的差異の増加につながり、新たな適応が定着することを可能にする可能性がある。^{[ 13 ]}

ほとんどの場合、高度に特殊化した種は、アクセス可能な環境のごく一部に限定されます。^{[ 19 ]}この生態学的特殊化、ひいては在来個体群の地理的制約は、遺伝子流動の減少を伴うことが多く、その結果、個体群サイズが小さくなり、遺伝的分化が生じます。その結果、遺伝的隔離により、このような種は、最小限の遺伝的隔離に適応している場合にのみ生存できます。^{[ 20 ] [ 21 ]}

致死遺伝子の探索において、少数の創始集団を背景とし、長期にわたる隔離と集団ボトルネックを経た遺伝的隔離集団は、非常に貴重な資源である。特定の稀な単一遺伝子疾患が強化され、多数の罹患者がいる家族が、遺伝子座同定連鎖解析に利用できるほど一般的になる。さらに、ほとんどの症例は同じ突然変異によって引き起こされ、疾患アレルは強い遺伝的距離を隔てた分子マーカーとの不均衡連鎖を明らかにするため、共有遺伝子型の類似性検索を用いて、罹患個体が少ない小規模な研究サンプルで疾患遺伝子座の認識が容易になる。疾患アレルにおける不均衡連鎖の存在は連鎖解析を強化し、ゲノム配列上の疾患遺伝子座の正確な位置を決定するのに役立つ。^{[ 22 ]}

多くの種は、汎用種と特化種の間のどこかに位置します。このような種は一般的に、環境への特化度が中程度であり、純粋な汎用種でも純粋な特化種でもなく、その結果、流動的な変化が生じ、種を分類する際にはこれを評価する必要があります。かなりの生息地特化度にもかかわらず、環境移行種は一般的に、純粋な特化種に見られるような低い遺伝的多様性を示さず、代わりに汎用種と同程度の種特異的な遺伝的差異を示します。逆に、これらの分類群は、特化度から想像されるよりもはるかに絶滅の危機に瀕していると分類されています。このシナリオは、個体群の減少の進行に悪影響を及ぼす可能性があり、個体群のゲノム不安定性と有害遺伝子の予測不可能な集積により、この事例では絶滅の促進要因の1つとなっている可能性があります。^{[ 23 ]}

• 言語孤立
• 連鎖不平衡