進化は、有益な特性と有害な特性の間の継続的なバランスをとる行為を含む複雑で動的なプロセスです。自然選択は、生物の生存と生殖の成功を促進する適応を支持しますが、特定の突然変異は有利で不利な効果の両方をもたらし、遺伝的トレードオフとして知られる繊細な平衡をもたらす可能性があります。
致命的な病原体に対する耐性を高めるが、まれな遺伝性障害のリスクをわずかに高める人間の仮想的な変異を考えてみましょう。病原体が一般的な地域では、突然変異は重大な生存上の利点を提供し、人口内での拡散を促進します。しかし、病原体がまれまたは存在しない領域では、突然変異の悪影響がより顕著になり、潜在的にその除去につながる。
上記のように、バランスの取れた多型は、肯定的および陰性の両方の結果を提供する遺伝的変動から生じ、その結果、人口内での存在感が維持されます。これらのトレードオフは、生存の利点と遺伝的変化に関連するリスクとの複雑な相互作用を強調しています。
バランスの取れた多型の例：
* 鎌状赤血球貧血： この遺伝性障害は、赤血球中に酸素を運ぶタンパク質であるヘモグロビンを産生する原因となる遺伝子の突然変異によって引き起こされます。変異した遺伝子の2つのコピーを持つ個人は重度の貧血に苦しんでいますが、1つのコピーを持つ人は、特定の地理的地域で一般的な致命的なマラリア寄生虫に対して大きな保護的優位性を持っています。
* 嚢胞性線維症膜貫通コンダクタンスレギュレーター（CFTR）変異： 嚢胞性線維症に関連するこの突然変異は、塩と水輸送の調節に関与するタンパク質の機能を損ないます。呼吸器や消化器系の問題を引き起こしますが、コレラ細菌によって引き起こされるものを含む特定の細菌感染症に対する保護も提供します。
* apoe4対立遺伝子： APOE遺伝子には複数のバリアント、または対立遺伝子があり、APOE4はアルツハイマー病のリスクを高めています。しかし、この同じ対立遺伝子は、人生の早い段階で認知的な利点を提供し、記憶と問題解決能力を支援するかもしれません。
遺伝的変異の維持
バランスの取れた多型の存在は、集団内の遺伝的多様性を維持することの重要性を強調しています。より広い範囲の遺伝的特性を保存することにより、種は環境条件の変化に対応し、新しい課題に適応するのに適しています。
遺伝的多様性は、予期せぬ選択的圧力の影響に対するバッファーとして機能します。たとえば、マラリア寄生虫の新しい非常に毒性のある株が現れると、鎌状赤血球変異を持つ集団は、この保護特性を欠く集団と比較して生存の可能性が高くなります。
結論
特定の変異に関連する有益で有害な効果の魅力的な相互作用は、進化プロセスの複雑な性質を示しています。遺伝的トレードオフとバランスの取れた多型は、自然選択が遺伝的変化の長所と短所を慎重に検討し、多様で絶えず変化する環境での種の長期生存と適応性を確保することを示しています。
