Женетикалық иркілу: Алель жиілігінің кездейсоқ өзгеруі

Кіріспе

Генетикадағы ұғым. Генетикалық дрейф, сондай-ақ кездейсоқ генетикалық дрейф, аллельдік дрейф немесе Райт эффектісі деп те аталады, – бұл популяциядағы кездейсоқ жағдайларға байланысты белгілі бір геннің нұсқасының (аллелінің) жиілігінің өзгеруі. Генетикалық дрейф гендік варианттардың толықтай жойылуына және осылайша генетикалық әртүрліліктің төмендеуіне әкелуі мүмкін. Сондай-ақ, бастапқыда сирек кездесетін аллельдер көбейіп, тіпті бекітілуі де мүмкін. Аллельдің аз ғана көшірмесі болғанда генетикалық дрейфтің әсері айқын байқалады, ал көптеген көшірмесі болғанда әсері азаяды (үлкен сандар заңына сәйкес). 20 ғасырдың ортасында табиғи іріктеу мен бейтарап процестердің, соның ішінде генетикалық дрейфтің салыстырмалы маңыздылығы туралы қызу пікірталас болды. Табиғи іріктеуді мендельдік генетика арқылы түсіндірген Рональд Фишер генетикалық дрейфтің эволюцияда ең көбінесе екіншілік рөл атқаратынын айтты, және бұл көзқарас көптеген жылдар бойы басым болып келді. 1968 жылы популяциялық генетик Мотоо Кимура молекулалық эволюцияның бейтарап теориясымен бұл пікірталасты қайта жақтандырды, ол генетикалық өзгерістердің көпшілігі (фенотиптердегі өзгерістер міндетті түрде болмаса да) популяцияда таралуының себебі бейтарап мутацияларға әсер ететін генетикалық дрейф екенін мәлімдеді. 1990 жылдары конструктивті бейтарап эволюция ұсынылды, ол бейтарап өзгерістер арқылы күрделі жүйелердің қалай пайда болатынын түсіндіруге бағытталған.

Ыдыстағы түйіршіктермен ұқсастық

Генетикалық дрейф процесін популяциядағы 20 организмді бейнелеу үшін банкадағы 20 шарикты қолдану арқылы түсіндіруге болады. Осы шариктерді бастапқы популяция ретінде қарастырайық. Банкадағы шариктердің жартысы қызыл, жартысы көк түсті, әр түс популяциядағы бір геннің әртүрлі аллеліне сәйкес келеді. Әр жаңа буында организмдер кездейсоқ түрде көбейеді. Бұл көбеюді көрсету үшін бастапқы банкадан кездейсоқ бір шарикты таңдап, сол түстің шаригін жаңа банкаға салыңыз. Бұл бастапқы шариктің "ұрпағы", яғни бастапқы шарик өз банкасында қалады. Екінші банкаға 20 жаңа шарик жиналғанша осы процесті қайталаңыз. Екінші банкада әртүрлі түстердегі 20 "ұрпақ" немесе шарик болады. Егер екінші банкада дәл 10 қызыл және 10 көк шарик болмаса, аллель жиіліктерінде кездейсоқ өзгеріс орын алған. Егер бұл процесс бірнеше рет қайталанса, әр буында қызыл және көк шариктердің саны ауытқып отырады. Кейде бір банкада "аналық" банкаға қарағанда қызыл шарик көп, кейде көк шарик көп болады. Бұл ауытқу генетикалық дрейфке ұқсас – популяцияның аллель жиілігінің өзгеруі, аллельдердің бір буындан екінші буынға таралуындағы кездейсоқ вариация нәтижесінде туындайды. Кез келген буында белгілі бір түсті шариктер таңдалмауы мүмкін, яғни олардың ұрпағы болмайды. Мысалы, егер қызыл шариктер таңдалмаса, жаңа буынды бейнелейтін банкада тек көк шариктер болады. Егер осылай болса, қызыл аллель популяцияда жоғалып, көк аллель бекітіледі: барлық келешек буындар толығымен көк түсті болады. Кішкентай популяцияларда бекітілу бірнеше буын ішінде жүзеге асуы мүмкін.

Математикалық модельдер

Генетикалық дрейфтің математикалық модельдері тармақтану процестерін немесе идеалданған популяциядағы аллель жиілігінің өзгеруін сипаттайтын диффузия теңдеуін қолдану арқылы жасалуы мүмкін.

Wright-Fisher моделі

Екі аллелі бар генді қарастырайық. Диплоидияда N адамнан тұратын популяцияларда әр геннің 2N данасы болады. Бір адамда бір аллельдің екі данасы немесе екі түрлі аллель болуы мүмкін. Бір аллельдің жиілігіне p, ал екіншісіне q тағайындалады. Wright-Fisher моделі (Сьюолл Райт және Рональд Фишердің есімімен аталған) ұрпақтардың бірімен-бірі тоғыспайтынын (мысалы, бір жылдық өсімдіктерде жылына бір ғана ұрпақ болады) және жаңа ұрпақтағы геннің әрбір данасы ескі ұрпақтағы геннің барлық даналарынан тәуелсіз және кездейсоқ түрде таңдалады деп есептейді. Соңғы ұрпақта p жиілігі болған аллельдің k данасын алу ықтималдығын есептеу формуласы мынадай:

мұнда "!" символы факториал функциясын білдіреді. Бұл өрнекті биномдық коэффициент арқылы да жазуға болады.

Моран үлгісі

Моран моделі жаңа және ескі буынның қатар өмір сүретінін қарастырады. Әр уақыт кезеңінде бір жеке тұлға көбейіп, бір жеке тұлға өледі. Сондықтан әр уақыт кезеңінде белгілі бір аллельдің саны бірге артуы, бірге кемуі немесе өзгеріссіз қалуы мүмкін. Бұл өтпелі матрицаның үшдиагональды екенін білдіреді, яғни Моран моделі үшін математикалық шешімдер Райт-Фишер моделіне қарағанда оңайырақ. Екінші жағынан, компьютерлік модельдеуді Райт-Фишер моделі арқылы жүргізу көбінесе ыңғайлырақ, себебі аз уақыт қадамдарын есептеу қажет. Моран моделінде бір буынды аяқтау үшін N уақыт қадамы қажет, мұнда N – тиімді популяцияның мөлшері. Райт-Фишер моделінде тек бір қадам ғана керек. Іс жүзінде Моран және Райт-Фишер модельдері сапалық тұрғыдан ұқсас нәтижелер береді, бірақ генетикалық дрейф Моран моделінде екі есе жылдам жүреді.

Дрейфтің басқа үлгілері

Егер ұрпақ санының дисперсиясы Райт-Фишер моделіндегі биномдық үлестіріммен күтілетіннен әлдеқайда жоғары болса, генетикалық дрейфтің бірдей жалпы жылдамдығында (дисперсияның тиімді популяция мөлшері) таңдаумен салыстырғанда генетикалық дрейф әлсіз күшке ие болады.

Сынамадан алу қатесінен басқа кездейсоқ әсерлер

Аллель жиілігінің кездейсоқ өзгерістеріне үлгі алу қатесінен басқа да факторлар, мысалы, таңдау қысымының кездейсоқ өзгеруі себеп болуы мүмкін. Стохастикалық факторлардың маңызды бір көзі, генетикалық дрейфтен гөрі маңыздырақ болуы мүмкін, – генетикалық тартылыс. Генетикалық тартылыс – байланысты локустарға таңдаудың тигізетін әсері. Генетикалық тартылыстың математикалық қасиеттері генетикалық дрейфтен өзгеше. Аллель жиілігінің кездейсоқ өзгеру бағыты ұрпақтар бойынша өзара байланысты болады. Дегенмен, шектеулі популяцияларда келесі ұрпаққа берілген аллельдердің кездейсоқ іріктелуі жаңа аллельдерді тудырмайды, бірақ бұл іріктеме қолданыстағы аллельдің жоғалуына әкелуі мүмкін. Кездейсоқ іріктеме аллельді алып тастаса да, оны алмастыра алмайды, ал аллель жиілігінің кездейсоқ төмендеуі немесе өсуі келесі ұрпақтың аллель таралуына әсер етеді, сондықтан генетикалық дрейф уақыт өте популяцияны генетикалық біртектілікке қарай жетелейді. Аллель жиілігі 1 (100%) шамасына жеткенде, ол популяцияда "бекітілген" деп есептеледі, ал аллель жиілігі 0 (0%) шамасына жеткенде, ол жоғалады. Кішірек популяциялар бекітілуге тезірек жетеді, ал шексіз популяция шегінде бекітілуге қол жеткізілмейді. Аллель бекітілгеннен кейін генетикалық дрейф тоқтатылады және аллель жиілігі популяцияға мутация немесе ген ағыны арқылы жаңа аллель енгізілмесе өзгермейді. Осылайша, генетикалық дрейф кездейсоқ, бағытталмаған процесс болғанымен, ол уақыт өте келе генетикалық әртүрлілікті азайтуға бағытталған.

Дрейф пен мутациямен жоғалту уақыты

Жоғарыда келтірілген формулалар популяцияда бұрыннан бар, мутацияға да, табиғи іріктеуге де ұшырамайтын аллельге қатысты қолданылады. Егер аллель мутация нәтижесінде пайда болудан гөрі жоғалу жиі болса, онда мутация, сондай-ақ генетикалық дрейф жоғалу уақытына әсер ете алады. Егер мутацияға бейім аллель популяцияда толығымен орныққан болса және репликация кезінде m жылдамдықпен мутация арқылы жоғалса, онда гаплоидты популяцияда жоғалуға дейінгі күтілетін уақыт, Ойлер тұрақтысы белгіленген жерде көрсетілгендей, былай есептеледі:

Бірінші жуықтама жоғалуға қабілетті алғашқы мутант пайда болуын күту уақытын көрсетеді, ал содан кейін генетикалық дрейф арқылы жоғалу салыстырмалы түрде жылдам жүреді, бұл уақытты алады. Екінші жуықтама мутацияның жиналуы арқылы анықталған жоғалуға қажетті уақытты көрсетеді. Екі жағдайда да бекітілуге дейінгі уақыт , термині арқылы мутацияға байланысты, ал тиімді популяция мөлшері оған аз әсер етеді.

Табиғи іріктеумен салыстырғанда

Табиғи популяцияларда генетикалық дрейф пен табиғи іріктеу оқшауланған түрде әрекет етпейді; екі құбылыс та әрқашан мутация және көші-қонмен бірге болады. Бейтарап эволюция – бұл тек дрейфтің ғана емес, сонымен қатар мутацияның да нәтижесі. Сол сияқты, тіпті іріктеу генетикалық дрейфтен басым түссе де, ол мутация ұсынатын өзгергіштікке ғана әсер ете алады. Табиғи іріктеудің бағыты бар, ол эволюцияны қазіргі ортаға бейімделуге итермелейді, ал генетикалық дрейфтің бағыты жоқ және ол тек кездейсоқтық математикасымен басқарылады. Осының салдарынан, дрейф популяция ішіндегі генотиптік жиіліктерге олардың фенотиптік әсерлеріне қарамастан әсер етеді. Керісінше, іріктеу фенотиптік әсерлері арқасында тасымалдаушылардың тіршілігі мен көбеюін арттыратын аллельдердің таралуын ынталандырады, жағымсыз белгілерге себеп болатын аллельдердің жиілігін төмендетеді және бейтарап аллельдерге немқұрайды. Үлкен сандар заңы аллельдің көшірмелерінің саны аз болғанда (мысалы, шағын популяцияларда) аллель жиіліктеріндегі дрейфтің шамасы ұрпақ сайын үлкен болады деп болжайды. Дрейфтің шамасы, егер іріктеу коэффициенті тиімді популяция мөлшеріне бөлінгенде 1-ден кем болса, кез келген аллельдік жиілікте іріктеуді басып тастауға жеткілікті. Сондықтан, мутация мен генетикалық дрейфтің нәтижесінде туындаған бейімделмейтін эволюция эволюциялық өзгерістердің маңызды механизмі болып саналады, әсіресе шағын, оқшауланған популяцияларда. Генетикалық дрейфтің математикасы популяцияның тиімді мөлшеріне байланысты, бірақ бұл нақты популяция мөлшерімен қалай байланысты екені белгісіз. Бұл әсер молекулалық деректерде жергілікті рекомбинация жылдамдығы мен генетикалық әртүрлілік арасындағы байланыс, сондай-ақ кодталмаған ДНҚ аймақтарындағы гендік тығыздық пен әртүрлілік арасындағы теріс байланыс ретінде көрінеді. Басқа гендермен байланысқа байланысты стохастикалық әсерлер үлгі алу қатесінен өзгеше және генетикалық дрейфтен ажырату үшін кейде генетикалық ағын деп аталады. Популяцияның тарылуының әсері, тіпті тарылу табиғи апат сияқты бір реттік оқиғадан туындаса да, сақталуы мүмкін. Генетикалық таралудың ерекше мысалы – Микронезиядағы Пингэлап атоллінде толық таяқшалы жасушалық түс соқырлығы (ахроматопсия) бар адамдардың салыстырмалы түрде жоғары үлесі. Тарылудан кейін инбридинг күшейеді. Бұл рецессивті зиянды мутациялардың зиянын арттырады, бұл инбридинг депрессиясы деп аталатын процесс. Бұл мутациялардың ең нашарлары іріктеуге ұшырайды, нәтижесінде олармен генетикалық байланыстағы басқа аллельдер жоғалады, бұл фондық іріктеу процесі. Әртүрліліктің жоғалуы тірі қалған популяцияны ауру, климаттың өзгеруі немесе қол жетімді азық-түлік көзінің өзгеруі сияқты жаңа іріктеу қысымдарына осал етеді, өйткені қоршаған ортаның өзгеруіне жауап ретінде бейімделу үшін популяцияда жеткілікті генетикалық әртүрлілік болуы керек. Жақында популяция тарылуының көптеген жағдайлары белгілі болды. Еуропалықтар келгенге дейін Солтүстік Америка далалары миллиондаған ірі дала тауықтарының мекені болды. Тек Иллинойс штатында олардың саны 1900 жылы 100 миллионға жуық құстан 1990 жылдары 50 құсқа дейін азайды. Халық санының төмендеуі аңшылық пен тіршілік ортасын жоюдың салдары болды, бірақ оның нәтижесінде түрлердің генетикалық әртүрлілігі жоғалды. ХХ ғасырдың ортасындағы құстарды ХХ ғасырдың соңындағы құстармен салыстыратын ДНК талдауы соңғы онжылдықтарда генетикалық өзгерістің күрт төмендеуін көрсетті. Қазіргі уақытта ірі дала тауығының көбеюі төмен. Алайда, тарылудан және генетикалық дрейфтен туындаған генетикалық жоғалтулар, Эрлихиядағыдай, дене шынықтыру қабілетін арттыра алады. Аңшылықтың артық болуы 19 ғасырда солтүстік піл тұмсығының да қатерлі тарылуына әкелді. Олардың генетикалық әртүрлілігінің төмендеуін оңтүстік піл тұмсығымен салыстыру арқылы анықтауға болады, олар бұрынша агрессивті аңшылыққа ұшырамаған.

In natural populations, genetic drift and natural selection do not act in isolation; both phenomena are always at play, together with mutation and migration. Neutral evolution is the product of both mutation and drift, not of drift alone. Similarly, even when selection overwhelms genetic drift, it can only act on variation that mutation provides. While natural selection has a direction, guiding evolution towards heritable adaptations to the current environment, genetic drift has no direction and is guided only by the mathematics of chance. As a result, drift acts upon the genotypic frequencies within a population without regard to their phenotypic effects. In contrast, selection favors the spread of alleles whose phenotypic effects increase survival and/or reproduction of their carriers, lowers the frequencies of alleles that cause unfavorable traits, and ignores those that are neutral. The law of large numbers predicts that when the absolute number of copies of the allele is small (e. g., in small populations), the magnitude of drift on allele frequencies per generation is larger. The magnitude of drift is large enough to overwhelm selection at any allele frequency when the selection coefficient is less than 1 divided by the effective population size. Non adaptive evolution resulting from the product of mutation and genetic drift is therefore considered to be a consequential mechanism of evolutionary change primarily within small, isolated populations. The mathematics of genetic drift depend on the effective population size, but it is not clear how this is related to the actual number of individuals in a population. This effect is visible in molecular data as a correlation between local recombination rate and genetic diversity, and negative correlation between gene density and diversity at noncoding DNA regions. Stochasticity associated with linkage to other genes that are under selection is not the same as sampling error, and is sometimes known as genetic draft in order to distinguish it from genetic drift. The impact of a population bottleneck can be sustained, even when the bottleneck is caused by a one time event such as a natural catastrophe. An interesting example of a bottleneck causing unusual genetic distribution is the relatively high proportion of individuals with total rod cell color blindness (achromatopsia) on Pingelap atoll in Micronesia. After a bottleneck, inbreeding increases. This increases the damage done by recessive deleterious mutations, in a process known as inbreeding depression. The worst of these mutations are selected against, leading to the loss of other alleles that are genetically linked to them, in a process of background selection. The loss of variation leaves the surviving population vulnerable to any new selection pressures such as disease, climatic change or shift in the available food source, because adapting in response to environmental changes requires sufficient genetic variation in the population for natural selection to take place. There have been many known cases of population bottleneck in the recent past. Prior to the arrival of Europeans, North American prairies were habitat for millions of greater prairie chickens. In Illinois alone, their numbers plummeted from about 100 million birds in 1900 to about 50 birds in the 1990s. The declines in population resulted from hunting and habitat destruction, but a consequence has been a loss of most of the species' genetic diversity. DNA analysis comparing birds from the mid century to birds in the 1990s documents a steep decline in the genetic variation in just the latter few decades. Currently the greater prairie chicken is experiencing low reproductive success. However, the genetic loss caused by bottleneck and genetic drift can increase fitness, as in Ehrlichia. Over hunting also caused a severe population bottleneck in the northern elephant seal in the 19th century. Their resulting decline in genetic variation can be deduced by comparing it to that of the southern elephant seal, which were not so aggressively hunted.

Құрылтайшы әсері

Құрылтайшы эффекті – популяциялық тартылыстың ерекше жағдайы, ол популяцияның шағын тобы бастапқы популяциядан бөлініп, жаңа популяция құрған кезде пайда болады. Жаңадан құрылған колониядағы аллельдердің кездейсоқ үлгісі бастапқы популяцияны кем дегенде кейбір аспектілерде дұрыс емес көрсетуі күтіледі. Тіпті, бастапқы популяциядағы кейбір гендердің аллельдерінің саны негізін қалаушылардың ген көшірмелерінің санынан артық болуы мүмкін, бұл толыққанды бейнелеуді мүмкін емес етеді. Жаңа құрылған колония кішкентай болса, оның негізін қалаушылары халықтың генетикалық құрамына болашақта күшті әсер ете алады. 1744 жылы Пенсильванияға амиштердің көшіп келуі осыған жақсы мысал. Жаңа колонияның екі мүшесі Эллис-Ван Кревельд синдромының рецессивті аллелін бөлісті. Колония мүшелері мен олардың ұрпақтары діни тұрғыдан оқшауланған және салыстырмалы түрде жабық болып қалады. Көптеген буынның ішіндегі туысқандық шаруашылықтың нәтижесінде Эллис-Ван Кревельд синдромы амиштер арасында жалпы халыққа қарағанда әлдеқайда көп кездеседі. Бастапқы популяция мен колония арасындағы ген жиіліктерінің айырмашылығы екі топтың көптеген буын бойында айтарлықтай айырмашылыққа ұшырауына себеп болуы мүмкін. Айырмашылық немесе генетикалық қашықтық артқан сайын екі бөлек популяция генетикалық және фенотиптік тұрғыдан да ерекшеленуі мүмкін, бірақ бұл айырмашылыққа генетикалық дрейф қана емес, сонымен қатар табиғи іріктеу, ген ағыны және мутация да ықпал етеді. Колонияның ген жиілігінде салыстырмалы түрде жылдам өзгерістер болуы мүмкін болғандықтан, көптеген ғалымдар құрылтайшы эффектісін (және, демек, генетикалық дрейфті) жаңа түрлердің эволюциясындағы маңызды қозғаушы күш деп санайды. Сеуолл Райт өзінің түрленудің тепе-теңдік теориясы арқылы кездейсоқ дрейф пен шағын, жаңадан оқшауланған популяциялардың маңыздылығын бірінші болып атап көрсетті. Райттан кейін Эрнст Майр жаңа түрлердің дамуы үшін генетикалық вариацияның төмендеуі мен құрылтайшы эффектісінен кейін популяцияның кіші болуының маңыздылығын көрсету үшін көптеген нақты модельдер жасады. Алайда, бүгінде бұл көзқарасқа қолдау аз, өйткені гипотеза тәжірибелік зерттеулер арқылы көп рет тексерілді және нәтижелері ең жақсы жағдайда беймаз болды.

The founder effect is a special case of a population bottleneck, occurring when a small group in a population splinters off from the original population and forms a new one. The random sample of alleles in the just formed new colony is expected to grossly misrepresent the original population in at least some respects. It is even possible that the number of alleles for some genes in the original population is larger than the number of gene copies in the founders, making complete representation impossible. When a newly formed colony is small, its founders can strongly affect the population's genetic make up far into the future. A well documented example is found in the Amish migration to Pennsylvania in 1744. Two members of the new colony shared the recessive allele for Ellis–Van Creveld syndrome. Members of the colony and their descendants tend to be religious isolates and remain relatively insular. As a result of many generations of inbreeding, Ellis–Van Creveld syndrome is now much more prevalent among the Amish than in the general population. The difference in gene frequencies between the original population and colony may also trigger the two groups to diverge significantly over the course of many generations. As the difference, or genetic distance, increases, the two separated populations may become distinct, both genetically and phenetically, although not only genetic drift but also natural selection, gene flow, and mutation contribute to this divergence. This potential for relatively rapid changes in the colony's gene frequency led most scientists to consider the founder effect (and by extension, genetic drift) a significant driving force in the evolution of new species. Sewall Wright was the first to attach this significance to random drift and small, newly isolated populations with his shifting balance theory of speciation. Following after Wright, Ernst Mayr created many persuasive models to show that the decline in genetic variation and small population size following the founder effect were critically important for new species to develop. However, there is much less support for this view today since the hypothesis has been tested repeatedly through experimental research and the results have been equivocal at best.

Тарих

Эволюциядағы кездейсоқ фактордың рөлін алғаш рет 1921 жылы Аренд Л. Хагедорн мен А. К. Хагедорн Ворстеувел Ла Бранд сипаттады. Олар кездейсоқ тіршілік ету популяциялардан вариацияның жоғалуында маңызды рөл атқаратынын атап көрсетті. Фишер (1922) бұған «Хагедорн эффектісінің» алғашқы, бірақ толыққанды дұрыс емес математикалық тұжырымымен жауап берді. Ол көптеген табиғи популяциялардың тым үлкен (N ~10,000) болғандықтан дрейфтің әсері айтарлықтай болмайды және дрейф эволюциялық процеске аз әсер етеді деп ойлады. «Генетикалық дрейф» термині мен түзетілген математикалық тұжырымды кейіннен популяциялық генетиканың негізін қалаушы Сеуолл Райт енгізді. Ол «дрейф» терминін алғаш рет 1929 жылы қолданды, бірақ ол кезде оны өзгерістің немесе табиғи іріктеудің бағытталған процесі ретінде түсінді. Ұлғы алу қателігі арқылы туындаған кездейсоқ дрейф «Сьюолл–Райт эффектісі» деп аталды, бірақ Райт өзінің атын осылай атауға толыққанды келіспеді. Райт аллель жиілігінің барлық өзгерістерін «тұрақты дрейф» (мысалы, іріктеу) немесе «кездейсоқ дрейф» (мысалы, Ұлғы алу қатесі) деп жіктеді. «Дрейф» стохастикалық мағынада ғана техникалық термин ретінде қабылданып, бүгінгі күні де көбінесе Ұлғы алу қатесі тұрғысынан тарырақ анықталады, бірақ бұл анықтама барлық жерде бірдей емес. Райт ««Кездейсоқ дрейфті» немесе тіпті «дрейфті» тек бір компонентке – Ұлғы алудың кездейсоқ әсерлеріне шектеу шатастыруға әкелуі мүмкін» деп жазды. Эволюциялық синтездің алғашқы кезеңдерінде ғалымдар популяциялық генетиканың жаңа ғылымын Чарльз Дарвиннің табиғи іріктеу теориясымен біріктіре бастады. Осы аяда Райт шағын, салыстырмалы түрде оқшауланған популяциялардағы эндогамияның әсеріне назар аударды. Ол адаптивті ландшафт тұжырымдамасын енгізді, онда шағын популяциялардағы будандасу және генетикалық дрейф сияқты құбылыстар оларды адаптивті шыңдардан алыстатып, табиғи іріктеудің оларды жаңа адаптивті шыңдарға қарай итеруіне мүмкіндік береді. Райт кішірек популяциялардың табиғи іріктеуге көбірек бейімделгенін ойлады, себебі «эндогамия кездейсоқ дрейф арқылы жаңа өзара әрекеттесу жүйелерін құру үшін жеткілікті күшті болды, бірақ гендердің кездейсоқ бейімделмейтін бекітілуіне жеткіліксіз болды». Райттың генетикалық дрейфтің эволюциялық схемадағы рөліне қатысты пікірлері бастапқыда-ақ дау тудырды. Оның ең белсенді және ықпалды сыншыларының бірі – Рональд Фишер. Фишер генетикалық дрейфтің эволюцияда қандай да бір рөл атқаратынын мойындады, бірақ оның маңыздылығы шамалы деп есептеді. Фишер Райттың көзқарасын дұрыс түсінбегендігіне айыпталды, өйткені оның сын-ескертпелерінде Райт іріктеуді толығымен қабылдамағандай көрінді. Фишер үшін эволюция процесін ұзақ, тұрақты және бейімделу процесі ретінде қарастыру ғана қарапайым формалардан күрделілікке қарай үнемі өсуді түсіндірудің жалғыз жолы болды. Бірақ «кезең-кезеңмен» және Райттың эволюциялық моделіне көбірек бейімделгендер арасындағы пікірталастар жалғасып келеді, онда іріктеу мен дрейф бірге маңызды рөл атқарады. 1968 жылы Мотоо Кимура бейтарап молекулалық эволюция теориясымен пікір таласын қайта жақтандырды, бұл теорияда генетикалық өзгерістердің көп бөлігі бейтарап мутацияларға әсер ететін генетикалық дрейфтің нәтижесі деп айтылды. және Уильям Б. Провайн, олар байланысты локустардағы іріктеудің стохастикалық күш ретінде маңыздырақ екенін көрсетеді.

The role of random chance in evolution was first outlined by Arend L. Hagedoorn and A. C. Hagedoorn Vorstheuvel La Brand in 1921. They highlighted that random survival plays a key role in the loss of variation from populations. Fisher (1922) responded to this with the first, albeit marginally incorrect, mathematical treatment of the "Hagedoorn effect". Notably, he expected that many natural populations were too large (an N ~10,000) for the effects of drift to be substantial and thought drift would have an insignificant effect on the evolutionary process. The corrected mathematical treatment and term "genetic drift" was later coined by a founder of population genetics, Sewall Wright. His first use of the term "drift" was in 1929, though at the time he was using it in the sense of a directed process of change, or natural selection. Random drift by means of sampling error came to be known as the "Sewall–Wright effect," though he was never entirely comfortable to see his name given to it. Wright referred to all changes in allele frequency as either "steady drift" (e. g., selection) or "random drift" (e. g., sampling error). "Drift" came to be adopted as a technical term in the stochastic sense exclusively. Today it is usually defined still more narrowly, in terms of sampling error, although this narrow definition is not universal. Wright wrote that the "restriction of "random drift" or even "drift" to only one component, the effects of accidents of sampling, tends to lead to confusion". In the early days of the modern evolutionary synthesis, scientists were beginning to blend the new science of population genetics with Charles Darwin's theory of natural selection. Within this framework, Wright focused on the effects of inbreeding on small relatively isolated populations. He introduced the concept of an adaptive landscape in which phenomena such as cross breeding and genetic drift in small populations could push them away from adaptive peaks, which in turn allow natural selection to push them towards new adaptive peaks. Wright thought smaller populations were more suited for natural selection because "inbreeding was sufficiently intense to create new interaction systems through random drift but not intense enough to cause random nonadaptive fixation of genes". Wright's views on the role of genetic drift in the evolutionary scheme were controversial almost from the very beginning. One of the most vociferous and influential critics was colleague Ronald Fisher. Fisher conceded genetic drift played some role in evolution, but an insignificant one. Fisher has been accused of misunderstanding Wright's views because in his criticisms Fisher seemed to argue Wright had rejected selection almost entirely. To Fisher, viewing the process of evolution as a long, steady, adaptive progression was the only way to explain the ever increasing complexity from simpler forms. But the debates have continued between the "gradualists" and those who lean more toward the Wright model of evolution where selection and drift together play an important role. In 1968, Motoo Kimura rekindled the debate with his neutral theory of molecular evolution, which claims that most of the genetic changes are caused by genetic drift acting on neutral mutations. and William B. Provine, who argue that selection on linked sites is a more important stochastic force.