السكان المثاليون

في علم الوراثة السكانية، يُعرف المجتمع المثالي بأنه مجتمع يمكن وصفه باستخدام عدد من الافتراضات المبسطة. تُستخدم نماذج المجتمعات المثالية إما لتوضيح فكرة عامة، أو تُطابق مع بيانات مجتمعات حقيقية قد لا تنطبق عليها هذه الافتراضات. على سبيل المثال، تُستخدم نظرية الاندماج لمطابقة البيانات مع نماذج المجتمعات المثالية. ^{[ 1 ]} يُعد نموذج رايت-فيشر، نسبةً إلى سيوال رايت ورونالد فيشر (1922، 1930، 1931)، أكثر نماذج المجتمعات المثالية شيوعًا في علم الوراثة السكانية. تتميز مجتمعات رايت-فيشر بحجم ثابت، ويمكن لأفرادها التزاوج والتكاثر مع أي فرد آخر . مثال آخر هو نموذج موران ، الذي يتميز بتداخل الأجيال ، على عكس نموذج فيشر-رايت الذي يتميز بعدم تداخلها. قد تؤدي تعقيدات المجتمعات الحقيقية إلى تطابق سلوكها مع مجتمع مثالي ذي حجم فعلي يختلف اختلافًا كبيرًا عن حجم التعداد السكاني الفعلي للمجتمع الحقيقي. بالنسبة للثنائيات الجنسية ، فإن التجمعات السكانية المثالية سيكون لها ترددات النمط الجيني المرتبطة بترددات الأليلات وفقًا لتوازن هاردي-واينبرغ.

في عام 1908، قام كل من جي إتش هاردي وويلهلم واينبرغ بوضع نموذج لسكان مثاليين لإثبات أنه في غياب الانتقاء والهجرة والانحراف الوراثي العشوائي، تظل ترددات الأليلات ثابتة بمرور الوقت، وأنه في وجود التزاوج العشوائي، ترتبط ترددات الأنماط الجينية بترددات الأليلات وفقًا لمبدأ التربيع الثنائي المسمى قانون هاردي-واينبرغ. ^{[ 2 ]}

يُمكن إيجاد مثال جيد على استخدام نموذج السكان المثالي في تتبع ظروف السكان الطبيعية في بحث جو رومان وستيفن ر. بالومبي (2003). باستخدام بيانات التنوع الجيني ، تساءل الباحثان: هل تعافت أعداد حيتان شمال الأطلسي الكبيرة بما يكفي للصيد التجاري؟ لحساب التنوع الجيني، ضرب الباحثان حجم السكان الفعال طويل الأجل للإناث في اثنين، بافتراض نسبة جنس 1:1، ثم ضربا الناتج في معدل استبدال جينات الميتوكوندريا لكل جيل. وبناءً على عدة افتراضات وفقًا لنسبة الجنس وعدد صغار الحيتان، تمكنا من حساب أنه على عكس السجلات التاريخية، فإن أعداد الحيتان الحديثة بعيدة كل البعد عن النطاق القابل للصيد. ^{[ 3 ]}

لا تقتصر فائدة النماذج السكانية المثالية على تزويدنا بمعلومات حول ظروف السكان الحالية فحسب، بل تتعداها لتشمل الكشف عن التاريخ الطبيعي وديناميات السكان في الماضي. باستخدام نموذج سكاني مثالي، اختبر أندرس إريكسون وأندريا مانيكا (2012) فرضية اختلاط الإنسان القديم بالإنسان الحديث . قارن الباحثان تسلسلات الجينوم لمجموعتين بشريتين، هما إنسان نياندرتال والشمبانزي. ابتكر إريكسون ومانيكا نموذجًا انتقاليًا يُمثل فيه كل من أفريقيا وأوراسيا سلسلة من مجموعات سكانية متساوية الحجم. وخلصا إلى أنه في ظل هذا النموذج ، الذي يسمح للأوروبيين بتبادل المعلومات الجينية مع الآسيويين دون الأفارقة، يمكن تفسير أوجه التشابه بين جينوم إنسان نياندرتال وجينوم الأوراسيين من خلال بنية المجموعات السكانية القديمة. ^{[ 4 ]}

كما يسمح استخدام النماذج بإجراء عمليات المحاكاة ، بما في ذلك المحاكاة المحوسبة، لافتراض النتائج التطورية:

• PopG هو برنامج كمبيوتر مجاني يستخدم نموذج فيشر-رايت لمحاكاة التطور المتزامن لمجموعات سكانية متعددة وتوضيح النتائج.
• تستضيف جامعة كونيتيكت برنامج محاكاة الانحراف الوراثي القائم على لغة جافا والمصمم لتوضيح تأثير الانحراف الوراثي على التجمعات السكانية الطبيعية.

• هاناج، دبليو بي؛ سبرات، بي جي؛ تيرنر، كي إم إي؛ فريزر، سي. (2006). "نمذجة التنوع البكتيري" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 361 (1475): 2039-2044 . doi : 10.1098/rstb.2006.1926 . PMC 1764933. PMID 17062418 .