Vad är genetisk variabilitet?

Genetisk variabilitet avser potentialen för en given egenskap eller genotyp att variera inom en population när den utsätts för ett visst inflytande. När en populations genetiska variabilitet ökar, gör dess motstånd mot miljö- och genetiska influenser och slutligen utrotning. Följaktligen är genetisk variabilitet direkt knutet till biologisk mångfald och utveckling.

När det gäller evolutionärbiologi, om en befolkning saknar tillräcklig genetisk variabilitet, saknar den också möjligheten att utvecklas och anpassas. Biodiversitet är som en försäkring, eftersom den fungerar som en buffert för att minimera skador från katastrofer som annars skulle kunna utplåna en hel befolkning. När det gäller genetik kan variationen bland populationsgenotyper förklara varför olika människor har olika svar på olika behandlingar, infektioner och droger.

Klimatförändringar, sjukdomar och naturkatastrofer har alla möjligheter att påverka genetisk variation och driva utvecklingen. Utan tillräcklig variation förlorar en befolkning sin potential att motstå dessa påverkningar. Ett biologiskt system som har ärftlig genetisk variabilitet och är sårbar för naturligt urval anses vara evolvabelt. Med andra ord, för att en befolkning ska kunna utvecklas måste den ha möjlighet att göra det genom naturligt urval.

Ökad variabilitet ökar också fitness. Detta är ett koncept som främjas av naturligt urval. Evolutionära anpassningar i naturen är resultatet av en arts genetiska variabilitet i kombination med miljö och genetiska influenser.

De evolutionära anpassningar som faktiskt observeras i naturen beskrivs i termer av variation snarare än variabilitet. Dessa två termer byts ofta i vetenskaplig litteratur trots de subtila skillnaderna mellan de två termerna. För en given gen beskriver variationen de observerbara skillnaderna, och variationen är begränsad till potentialen för skillnader mellan individer inom en population.

En primär genetisk orsak till variabilitet är den rena slumpmässigheten av homolog rekombination och polyploidi hos sexuella organismer. Frekvensen och platsen vid vilken rekombination sker är helt slumpmässig, så det följer att ökad rekombination leder till ökad variation och fitness. Polyploidi uppträder när det finns flera homologa kromosomer, vilket ökar rekombinationen hos avkommor.

I aseksuella organismer är variationskällor begränsade eftersom den genetiska koden är densamma för föräldern och avkomman. En liknande begränsning uppstår när inavel är tillåten, eftersom det genetiska materialet från föräldrarna är mindre varierbart till att börja med. Bristen på variation i en population kan leda till genetiska problem som mutation och drift.

Andra orsaker till genetisk variation är relaterade till miljön. Miljöfaktorer som förlust av livsmiljöer och klimatförändringar kan skapa omständigheter som lämnar individer isolerade från befolkningen. Om en ny person ansluter sig till befolkningen ökar potentialen för variation.