В реальности вид животных почти никогда не существует одной группой, а разбит на подгруппы - популяции. Особи внутри популяции постоянно скрещиваются. Особи из разных популяций тоже могли бы, но условия не позволяют. Например, одна популяция живет далеко от другой, а между ними протекает река.
В каждой популяции происходят свои мутации, и если обмена генами между ними нет, это лишь вопрос времени, когда одна популяция станет столь генетически отличной от другой, что скрещивание между ними окажется невозможным. В этот момент эволюция отпразднует рождение нового вида. Ведь одна популяция останется принадлежать старому виду, а другая - даст начало новому.
Понятно, что образование нового вида - явление редкое. Чаще мы наблюдаем разные подвиды, которые хоть и отличаются, но не сильно.
Объяснение различий между подвидами их длительной изоляцией друг от друга и приспособлением к разным условиям среды - классический взгляд на эволюцию. Однако в 30-х годах XX-века было доказано, что отличия между популяциями - это не всегда следствие мутаций и естественного отбора. Отличия могут сформироваться случайно. Эта случайность, вносящая свои коррективы в направленный эволюционный процесс, была названа дрейфом генов.
Эффекты основателя и бутылочного горлышка - способы дрейфа генов. Оба предполагают резкое уменьшение численности особей в популяции, что приводит к уменьшению ее генетического разнообразия. Ведь в маленькой популяции представлены не все варианты-аллели каждого гена. Грубо говоря, не все признаки вида. Даже если потом численность группы восстанавливается, утраченные аллели вернуться не могут.
В результате популяция, пережившая дрейф генов не важно каким способом, уже отличается от исходной популяции. И это отличие вовсе не следствие давления естественного отбора в дарвиновском понимании, а следствие случайности.
В чем же отличие бутылочного горлышка от эффекта основателя, если они приводят к одному и тому же? Лишь в том, что через бутылочное горло пролазит сама исходная популяция, а эффект основателя возникает, когда новая популяция формируется из выходцев старой.
В случае бутылочного горлышка численность группы резко уменьшается, например, из-за катастроф или болезней. Позже, когда численность опять приходит в норму, оказывается, что часть признаков была утрачена, так как в период кризиса случайно выжившие особи не содержали всех вариаций генов.
При эффекте основателя от основной популяции откалывается небольшая группировка и уходит в новые места обитания. При этом захватить с собой все генетическое разнообразие вида отщепенцы не могут. А значит, они сразу, на заре своего отделения имеют некоторое генетические своеобразие. В результате чего их эволюция может пойти не так, как она пошла бы у исходной популяции в тех же условиях.
Так в эволюции рода Homo (Люди) случалось и то и другое. В случае катастроф имело место бутылочное горлышко, когда выживало всего несколько тысяч из всего вида. Именно они и их гены оказывались предками всего человечества.
Когда же какое-то племя мигрировало на новые места обитания, то имел место эффект основателя. Так самое большое генетическое разнообразие наблюдается у африканцев - своего рода исходной популяции. У всех остальных генофонд менее разнообразен, что говорит о наличии единого предка, вышедшего из Африки.
Возможно роль дрейфа генов в эволюционном процессе несколько преувеличена. Ведь если в популяции было слишком мало генетического разнообразия, она скорее всего гибла. Сколько племен пересекало африканский рубеж? Вероятно не одно и не единожды.
Почему же удачно расселиться по планете удалось только потомкам одного племени? Может быть, это племя содержало наиболее разнообразный генетический материал, который кроме того неплохо подходил новым условиям. То есть естественный отбор все-равно контролировали процесс. Просто отбор шел не на уровне индивидов и их мутаций, а на уровне популяций и их генофондов.
Во вторых, разве новые мутации не могут привести к появлению утраченных аллелей? Ведь если участок ДНК когда-то мутировал определенным образом, то есть вероятность, что он мутирует так снова. Исключительно из-за особенностей своего химического строения и давления отбора, который оставит эту мутацию.
В эффекте бутылочного горлышка есть еще одно слабое место. В случае катаклизмов выживание может быть не совсем и не всегда случайным. Выжить могут наиболее устойчивые к болезням особи или более быстрые и сильные, чтобы сбежать. Хотя понятно, если лава разливается направо, а не налево, то последним просто повезло.
