Ідэальная папуляцыя

У папуляцыйнай генетыцы ідэальная або ідэалізаваная папуляцыя — гэта тая папуляцыя, якую можна апісаць шэрагам спрашчаючых здагадак. Мадэлі ідэальных папуляцый або выкарыстоўваюцца, каб зрабіць агульную заўвагу, або яны падыходзяць да даных аб рэальных папуляцыях, для якіх здагадкі могуць не адпавядаць рэчаіснасці. Напрыклад, тэорыя каалесцэнцыі выкарыстоўваецца для падгонкі даных да мадэляў ідэалізаваных папуляцый.^[1] Найбольш распаўсюджаная ідэальная папуляцыя ў папуляцыйнай генетыцы апісана ў мадэлі Райта-Фішэра паводле Сьюала Райта і Рональда Фішэра (1922, 1930) і (1931). Папуляцыі Райта-Фішэра маюць пастаянны памер, і іх члены могуць спарвацца і размнажацца з любой іншай асобінай. Іншы прыклад — мадэль Морана, якая мае пакаленні, што перакрываюцца, у адрозненні ад неперасякальных пакаленняў мадэлі Фішэра-Райта. Складанасць рэальных папуляцый можа прывесці да таго, што іх паводзіны будуць супадаць з ідэалізаванай папуляцыяй, эфектыўны памер каторай моцна адрозніваецца ад памеру рэальнай папуляцыі паводле перапісу. Для палавых дыплоідаў ідэалізаваныя папуляцыі будуць мець частоты генатыпаў, звязаныя з частотамі алеляў у адпаведнасці з раўнавагай Хардзі-Вайнберга.

У 1908 годзе Г. Х. Хардзі і Вільгельм Вайнберг змадэлявалі ідэальную папуляцыю, каб прадэманстраваць, што пры адсутнасці адбору, міграцыі, выпадковага генетычнага дрэйфу частоты алеляў застаюцца нязменнымі з цягам часу, і што пры наяўнасці выпадковага спарвання частоты генатыпаў суадносяцца з частотамі алеляў у адпаведнасці з прынцыпам біномнага квадрата, які называецца законам Хардзі-Вайнберга.^[2]

Добры прыклад выкарыстання мадэлі ідэальнай папуляцыі для адсочвання прыродных умоў папуляцыі можна знайсці ў даследаванні Джо Рамана і Стывена Р. Палумбі (2003). Выкарыстоўваючы даныя аб генетычнай разнастайнасці, яны задаліся пытаннем: ці аднавіліся папуляцыі паўночнаатлантычных вялікіх кітоў дастаткова для камерцыйнага кітабойнага промыслу? Каб вылічыць генетычную разнастайнасць, аўтары памножылі доўгатэрміновы эфектыўны памер папуляцыі самак на два, прымаючы суадносіны палоў 1:1, а затым памножылі на хуткасць замяшчэння мітахандрыяльных генаў на пакаленне. Зрабіўшы некалькі здагадак у залежнасці ад суадносін полаў і колькасці маладых асобін, яны змаглі вылічыць, што, у адрозненне ад гістарычных звестак, сучасныя папуляцыі кітоў далёкія ад прыгоднасці для промыслу.^[3]

Мадэлі ідэальных папуляцый могуць не толькі даць нам інфармацыю аб сучасных умовах папуляцый, але таксама яны карысныя для выяўлення гісторыі і дынамікі папуляцыі ў мінулым. Выкарыстоўваючы такую мадэль, Андэрс Эрыксан і Андрэа Маніка (2012) праверылі гіпотэзу аб сумесі архаічнага чалавека з сучасным чалавекам. Аўтары параўналі геномныя паслядоўнасці дзвюх папуляцый чалавека, неандэртальца і шымпанзэ. Эрыксан і Маніка стварылі мадэль прыступкі, паводле якой Афрыка і Еўразія прадстаўлены ў выглядзе шэрагу папуляцый аднолькавага памеру. Яны прыйшлі да высновы, што ў адпаведнасці з мадэллю прыступкі, у якой еўрапейцы могуць абменьвацца генетычнай інфармацыяй з азіятамі, а не могуць з афрыканцамі, падабенства паміж геномам неандэртальца і еўразійцаў можна растлумачыць структурай старажытных папуляцый.^{[патрабуецца ўдакладненне][4]}

Выкарыстанне мадэляў таксама дазваляе выконваць мадэляванне, у тым ліку камп’ютэрнае, для вылучэння гіпотэз аб выніках эвалюцыі:

• PopG — гэта бясплатная камп’ютэрная праграма, якая выкарыстоўвае мадэль Фішэра-Райта для мадэлявання адначасовай эвалюцыі некалькіх папуляцый і ілюстрацыі вынікаў.
• Ва ўніверсітэце Канэктыкута зрабілі сімулятар генетычнага дрэйфу на аснове Java, прызначаны для ілюстрацыі ўплыву генетычнага дрэйфу на прыродныя папуляцыі.

• Hanage, W. P.; Spratt, B. G.; Turner, K. M. E.; Fraser, C. (2006). "Modelling bacterial speciation". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 361 (1475): 2039–2044. doi:10.1098/rstb.2006.1926. PMC 1764933. PMID 17062418.