Гены, до того редко встречающиеся, вследствие полового размножения быстро распространяются среди членов новой популяции. В то же время широко распространенные в исходной популяции гены могут отсутствовать, если их не было в генотипе основателей новой популяции.
Природные катастрофы – лесные или степные пожары, наводнения и т. п. – вызывают массовую неизбирательную гибель организмов, особенно малоподвижных форм (растения, моллюски, рептилии, земноводные и др.). Особи, избежавшие гибели, остаются в живых благодаря чистой случайности. В популяции, пережившей катастрофическое снижение численности, частоты генов будут иными, чем в исходной популяции. Вслед за спадом численности в оставшейся немногочисленной группе начинается массовое размножение. Генетический состав этой группы определит структуру всей популяции в период ее расцвета. При этом некоторые мутации могут совсем исчезнуть, а концентрация других – резко повыситься.
В природе наблюдаются и периодические колебания численности популяций, связанные со взаимоотношениями типа «хищник – жертва» (рис. 35). Усиленное размножение «жертв» за счет увеличения их кормовых ресурсов приводит, в свою очередь, к усиленному размножению хищников. Увеличение же численности хищников вызывает массовое уничтожение их жертв. Недостаток корма обусловливает сокращение числа хищников и восстановление размеров популяций жертв. Эти колебания численности («волны численности»), а также сезонные колебания изменяют частоту генов в популяциях, в чем и состоит их эволюционное значение.
К изменениям частоты генов в популяциях приводит также ограничение обмена генами между ними вследствие пространственной (географической) изоляции. Реки служат преградой для сухопутных видов, горы изолируют равнинные популяции. Каждая из изолированных популяций обладает специфическими особенностями, связанными с условиями жизни. Важное следствие изоляции – близкородственное скрещивание, благодаря которому рецессивные гены (т. е. не проявляющиеся внешне у гетерозиготной особи – см. ниже), распространяясь в популяции, проявляются в гомозиготном состоянии, что снижает жизнеспособность организмов. В человеческих популяциях изоляты с высоким уровнем близкородственных браков встречаются в горных районах, на островах. Существует еще изоляция отдельных групп населения по кастовым, религиозным, расовым и другим причинам.
Рис. 35. Колебания численности хищников и их жертв: 1 – рысь. 2 – лисица, 3 – волк. Динамика численности зайцев показана красной линией
Эволюционное значение различных форм изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями, а также в том, что разделенные части популяции или вида подвергаются