生命科学・生態・進化・調査／原理と探求
自然選択と遺伝的浮動の解説
対立遺伝子の頻度は、生存・繁殖の違いによる自然選択と標本の偶然による遺伝的浮動によって変わることがあります。環境・集団サイズ・初期頻度・適応度・乱数シードを変えて世代別変化を比較します。一度の結果を繰り返し観察の傾向と区別して解釈してみてください。
どのような原理？
中立であれば、期待頻度はそのままでも個々の軌跡は揺れます。大きな集団で浮動の相対的なサイズが減り、選択の傾向を読みやすくなります。
重要な関係
p選択=pwA/[pwA+(1−p)wa] → 突然変異 → Binomial(2N,p)/(2N)
観察してみよう
- シーンは最初の繰り返しのウサギたちです。明るいAと暗いaの頻度を50世代・5回追跡します。雪・森は適応度の適用方向を覆します。
- 雪環境と中立環境をN=100でそれぞれ5回記録します。同じシードと条件は同じ5つの軌跡を作ります。
- 中立環境からNのみ10・1000に変えて浮動の大きさを比較し、基準条件で環境だけを森に変えて選択の方向を見てみましょう。
結果を読み解く
自然選択と遺伝的浮動を正しく区別すれば？
選択は生存・繁殖寄与の違いによる方向性であり、不動は同じ確率でも生じる有限標本の偶然性です。二人は同時に働くことができます。
モデルの仮定と限界
移入・移転のない固定サイズ・ランダム交配のライトフィッシャー模型です。世代ごとに2N個の対立遺伝子を復元抽出します。適応度は生存・繁殖寄与を合わせた仮想相対値であり、遺伝子型適応度AA=wA²、Aa=wAwa、aa=wa²の乗算モデルです。ウサギ色はAA明るさ・Aa中間・aa暗い中間遺伝演出であり、実際の毛色油田は予測しません。双方向突然変異は同じ確率であり、関連・年齢構造・実際の進化速度は省略します。図は最初の繰り返しを最大100匹にまとめています。