Hur skapas en bred genpool?

Svar av Tanja Slotte, professor i ekologisk genomik, Stockholms universitet

När man säger att en art eller population har en bred genpool menar man att den hyser en hög grad av gene­tisk variation. Varifrån kommer då denna genetiska variation, och varför hyser vissa arter mer genetisk variation än andra?

All genetisk variation är ytterst ett resultat av mutationer. Graden av genetisk variation påverkas dock även av andra faktorer, såsom hur många reproducerande individer det finns, hur ofta de fortplantar sig över popula­tionsgränser, samt det naturliga urvalet.

Små populationer förlorar genetisk variation snabbare än stora populationer, beroende på slumpmässiga processer. Det är helt enkelt större sannolikhet att en viss genetisk variant på grund av slumpen inte förs vidare till nästa generation om det finns färre reproducerande individer. Om denna förlust av variation inte ersätts fullt ut av nya mutationer eller inflöde av genvarianter från andra populationer blir den genetiska variationen i en liten population låg.

Kan man då förvänta sig att arter med många reproducerande individer alltid hyser hög genetisk variation? Nej, eftersom historisk populationsstorlek spelar stor roll. Ett exempel är den skandinaviska bäverstammen, som var nära utrotning under 1800-talet. Endast ett fåtal individer grundade dagens svenska bäverstam, som därför hyser låg genetisk vari­ation, trots att det i dag finns cirka 130 000 bävrar i Sverige. Vi kan vänta oss att bäverpopulationens genetiska variation på sikt kommer att öka på grund av nya mutationer, men det sker mycket långsamt. Den kan också öka på grund av utbyte med andra populationer, vilket kan gå betydligt fortare.

Även det naturliga urvalet påverkar genetisk variation, på olika sätt. Det kan bevara genetisk variation inom en art om olika populationer bär på olika genetiska varianter som bidrar till anpassning till lokala miljöfaktorer. Men det kan även leda till minskad genetisk variation. När det naturliga urvalet gynnar en starkt fördelaktig genvariant, som konkurrerar ut mindre fördelaktiga varianter, så kan denna minskning av variation även drabba andra gener som råkar sitta på samma kromosom. Detta påverkar särskilt den genetiska variationen hos arter som är självbefruktande, såsom vete och korn.

Sammanfattningsvis är mutationer källan till all genetisk variation, och graden av genetisk variation förväntas vara högre hos arter med många individer, som inte reproducerar sig genom självbefruktning och som inte utsatts för historiska flaskhalseffekter.