Які процеси можуть впливати на рівень гетерозиготності популяції?

Гетерозиготність популяції є важливим показником рівня її генетичної мінливості. Вона визначається як відношення кількості генів, що знаходяться у гетерозиготному стані у всіх особин даної популяції, до загальної кількості генів у цих особин. Частка гетерозигот за будь-яким конкретним геном є показником мінливості саме даного гену (в конкретній популяції).

Згідно з законом Харді-Вайнберга, частка гетерозигот (як і інших генотипів) в популяції є рівноважною і незмінною протягом як завгодно великого числа поколінь, якщо це популяція ідеальна – нескінченно велика популяція диплоїдних особин, що розмножуються статевим шляхом, в якій відсутні добір, мутації, ізоляція та міграція, а формування шлюбних пар відбувається випадково, без будь-якої переваги (умова панміксії). Порушення цих умов призводить до зміни співвідношення в популяції різних генотипів і, відповідно, частки гетерозигот. Як же саме?

1. Обмеженість чисельності призводить до зниження гетерозиготності внаслідок зростання ролі генетичного дрейфу.
2. Добір може бути як на користь, так і проти збільшення гетерозигот. Частка гетерозигот при цьому буде відповідно більшою або меншою порівняно з очікуваною.
3. Мутації завжди виникають в одному з пари генів (у диплоїдів) і тому прямі мутації підвищують рівень гетерозиготності, а зворотні – зменшують його. Але якщо прямі мутації є рідкісними подіями, то зворотні – надзвичайно рідкісними.
4. Ізоляція. Якщо в популяції існують певні групи, між якими обмін генами (формування шлюбних пар) відбувається з меншою інтенсивністю, ніж у межах самих цих груп, має місце поділ популяції на субпопуляції і, відповідно, ізоляція. Якщо в цих субпопуляціях частоти генів різні і якщо співвідношення генотипів підраховувати на основі усереднених частот алелів, то в загальній їх сукупності (загальна популяція) частка гетерозигот буде меншою від очікуваної з закону Харді-Вайнберга (так званий “ефект Валунда”, визначений, до речі, на основі закону Харді-Вайнберга).
5. Міграції (потік генів) можуть як збільшувати, так і зменшувати рівень гетерозиготності – все залежить від того, хто, куди та звідки мігрує, тобто від генофондів популяції-донора та популяції-акцептора та генотипових особливостей мігрантів.
6. Нарешті, порушення панміксії. Якщо має місце самозапилення (самозапліднення, споріднені шлюби, підбір пар за принципом схожості особин чи інші форми інбридингу), гетерозиготність в популяції знижується. При аутбридингу та певних типах вибірковості при формуванні шлюбних пар гетерозиготність може зростати.

Так впливає на гетерозиготність кожен з факторів динаміки популяцій. В природі їх вплив на гетерозиготність комплексний – вони впливають всі разом і одночасно. Тому загальний ефект буде визначатись сумарним впливом кожного з цих факторів з урахуванням їх сили, напрямку та можливих ефектів взаємодії.