Сюъл Грийн Райт (1889–1988) — основоположник на популационната генетика
Сюъл Грийн Райт (21 декември 1889 г. - 3 март 1988 г.) е американски генетик, признат като един от основателите на съвременната популационна генетика. Той играе ключова роля за развитието на еволюционната теория чрез математическо моделиране на генетичните процеси в популациите и чрез въвеждането на нови статистически методи за изучаване на наследствеността. Освен това е автор на оригинална методология в областта на статистиката, известна като анализ на пътя, която позволява да се изследват причинно-следствените връзки между променливи в биологични системи.
Научни приноси
Заедно с Р. А. Фишер и Дж. Б. С. Халдейн той е сред основоположниците на теоретичната популационната генетика. Wright въвежда и формализира понятия и инструменти, които остават в центъра на дисциплината:
- Коефициент на инбридинг — той дефинира вероятността две алели в един индивид да са идентични по произход (identical by descent) и разработва методи за изчисляване на този коефициент в родословия и в популации.
- Фиксационни индекси (F-статистики) — Wright формулира индекси за измерване на генетичното подразделение между и вътре в под популации, които позволяват количествено да се оценява степента на диференциация между групи.
- Генетичен дрейф и инбридинг — той изчислява как случаен генетичен дрейф в малки популации води до повишаване на инбридинга и до промени в генните честоти.
- Теория за местните адаптивни върхове (adaptive landscape) и „shifting balance“ — Wright развива концепцията за еволюционен „ландшафт на приспособеността“, в която взаимодействието между дрейф, селекция и миграция може да доведе популациите да преминат от един локален „връх“ на приспособеност към друг, по-висок връх чрез комбинираното действие на случайни и селективни процеси.
- Взаимодействие на еволюционни сили — заедно с Фишър той изяснява как естественият подбор, мутациите, миграцията и генетичният дрейф заедно определят разпределението на генните честоти и динамиката на адаптацията.
Методологични и приложни разработки
Wright развива математически подходи и статистически инструменти, които се използват широко в количествената генетика, популационната биология и еволюционните изследвания. Неговият анализ на пътя (path analysis) предоставя формален начин да се разграничат директните и индиректните ефекти между фактори и се прилага както в биологията, така и в други науки. Той също така допринася за генетиката на бозайниците и за развитието на биохимичната генетика, като използва емпирични данни за популации и експерименти, за да илюстрира теоретичните си идеи.
Дебати и наследство
Работата на Wright често е обсъждана в контекста на научните дебати с Р. А. Фишер относно относителната роля на селекцията и дрейфа в еволюцията. Докато Фишер поставя по-голям акцент върху силата на естествения подбор в големи популации, Wright подчертава значението на дрейфа и на пространствената структура (малки деми и миграция) за генетичните промени и адаптацията. Макар че някои аспекти от неговата „shifting balance“ теория остават обсъждани и критиковани, идеите му за адаптивния ландшафт, ролята на епистазата (взаимодействието между гени) и значението на популационната структура са дълготрайни и влиятелни.
Значение
Работата на Wright, заедно с тази на Фишер и Халдейн, е ключова за развитието на съвременния еволюционен синтез на генетиката с еволюцията. Неговите понятия и методи продължават да се използват при изучаването на генетичното разнообразие, популационната структура, опазването на видовете и приложения в селското стопанство и медицината.
Сюъл Г. Райт оставя богато научно наследство — множество публикации с аналитични модели, изчисления и концептуални идеи, които и днес са част от основния инструментариум на еволюционната биология и популационната генетика.
Генетичен дрейф
Това, което се случва в еволюцията, е, че скоростта на промяна във всеки организъм варира много. Изглежда, че има моменти, в които промените са бързи, и моменти, в които почти няма промени. Райт се опитва да обясни стазиса, при който не настъпва видима промяна. Неговото обяснение е, че организмите заемат адаптивни върхове. За да еволюира до друг, по-висок връх, видът първо трябва да премине през долина от неадаптивни междинни етапи. С други думи, те засядат на един връх и не могат да стигнат до друг, защото достигането му би ги направило по-малко конкурентоспособни.
Райт, въпреки че може да се стигне до друг връх. Това може да стане чрез генетичен дрейф, ако популацията е достатъчно малка. Ако даден вид се раздели на малки популации, някои от тях биха могли да намерят по-високи върхове. Ако между популациите е имало някакъв генен поток, тези адаптации биха могли да се разпространят сред останалите видове. Това е теорията на Райт за еволюцията на променящото се равновесие. Сред еволюционните биолози е имало много скептицизъм по отношение на това дали това се случва в естествените популации. Райт е водил дългогодишен и понякога ожесточен спор по този въпрос с Р. А. Фишер, който е смятал, че повечето популации в природата са твърде големи, за да може ефектът на генетичния дрейф да бъде важен. Изследванията на Добжански и Е. Б. Форд показват, че естественият подбор в областта е много по-силна сила, отколкото Райт е очаквал. Собственият биограф на Райт сега се съмнява в достоверността на неговата идея.
Анекдот
В един анекдот за Райт, който самият той отрича, се описва лекция, по време на която Райт прибрал непокорно морско свинче под мишницата си, където обикновено държал гумичка за дъска: в края на лекцията Райт разсеяно изтрил дъската с морското свинче.
Въпроси и отговори
В: Кой е бил Сюъл Грийн Райт?
О: Сеул Грийн Райт е американски генетик, основател на популационната генетика и автор на еволюционната теория.
В: Какво представлява анализът на пътя и как Райт е допринесъл за него?
О: Анализът на пътя е област от статистиката и Райт е извършил оригинална работа в тази област.
Въпрос: Кои са колегите на Райт в създаването на теоретичната популационна генетика?
О: Р. А. Фишер и Дж. Б. С. Халдейн са колегите на Райт в създаването на теоретичната популационна генетика.
В: Какво представлява коефициентът на инбридинг и кой го е открил?
О: Коефициентът на инбридинг е мярка за степента на инбридинг в дадена популация, а Райт е неговият откривател.
В: Как Райт изчислява инбридинга в популациите?
О: Райт е изчислил степента на инбридинг между членовете на популациите в резултат на случайния генетичен дрейф.
В: С какво Фишер, Райт и Халдейн допринасят за съвременния еволюционен синтез?
О: Работата на Фишер, Райт и Халдейн върху теоретичната популационна генетика е важна стъпка в развитието на съвременния еволюционен синтез на генетиката с еволюцията.
В: В кои други области има принос Райт?
О: Райт има принос и към генетиката на бозайниците и биохимичната генетика.
