ในระดับโมเลกุล เป้าหมายของการคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ใช่จีโนไทป์เดียว แต่เป็นกระจายตัวที่มีระเบียบของลำดับที่สัมพันธ์กัน เรียกว่า ควอซิสปีชีส์แนวคิดนี้เกิดขึ้นจากสมดุลระหว่างการกลายพันธุ์และการคัดเลือก: การกลายพันธุ์สร้างสายพันธุ์ย่อยรอบลำดับหลักอย่างต่อเนื่อง ขณะที่การคัดเลือกสนับสนุนตัวที่จำลองตัวเองได้ดีกว่า สถานะคงตัวคือสเปกตรัมของตัวกลายพันธุ์ที่เสถียร ซึ่งเป็นกลุ่มของลำดับ มิใช่ไวลด์ไทป์เพียงหนึ่งเดียว
จุดประสงค์การเรียนรู้
อธิบายว่าสมดุลการกลายพันธุ์-การคัดเลือกก่อให้เกิดควอซิสปีชีส์ได้อย่างไร และเหตุใดไวลด์ไทป์จึงเป็นกระจายตัวที่มีระเบียบ มิใช่ลำดับเดียวที่เด่น
ประเด็นสำคัญ
- การกลายพันธุ์สร้างลำดับตัวกลายพันธุ์รอบลำดับหลักอย่างต่อเนื่อง
- สมดุลการกลายพันธุ์-การคัดเลือกก่อให้เกิดกระจายตัวที่เสถียรของลำดับที่สัมพันธ์กัน
- ควอซิสปีชีส์คือกระจายตัวที่มีระเบียบนี้ มิใช่ลำดับเดียวที่เด่น
- ลำดับหลัก/ไวลด์ไทป์เป็นสายพันธุ์ย่อยที่พบมากที่สุด แต่หน่วยของการคัดเลือกคือกลุ่มเมฆของตัวกลายพันธุ์ทั้งหมด
- ภายใต้การจัดระเบียบคงที่ ความเข้มข้นของแต่ละสายพันธุ์ย่อยจะสมดุลระหว่างการจำลองตัวเองกับการไหลเข้าออกของการกลายพันธุ์จากลำดับข้างเคียง
- ความกว้างของการกระจายตัวขึ้นอยู่กับอัตราการกลายพันธุ์ ความยาวจีโนม และความแตกต่างในการคัดเลือก ซึ่งนำไปสู่ปัญหาเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่กล่าวถึงต่อไป
- ควอซิสปีชีส์ไม่ใช่สปีชีส์ทางอนุกรมวิธาน แต่เป็นกลุ่มโมเลกุลที่ถูกคงไว้อย่างพลวัต
การแทนค่าทางคณิตศาสตร์
ในแบบจำลองควอซิสปีชีส์ ประชากรอธิบายด้วยเวกเตอร์ของความเข้มข้น x ของแต่ละลำดับ พลวัตเป็นไปตาม dxi/dt = Wii
การกระจายตัวของควอซิสปีชีส์ลำดับหลัก (ไวลด์ไทป์) อยู่ตรงกลางกลุ่มเมฆในปริภูมิลำดับ ล้อมรอบด้วยสเปกตรัมของตัวกลายพันธุ์ ขนาดและสีของจุดแสดงความเข้มข้นของสายพันธุ์ย่อย วงแหวนระยะแฮมมิงบ่งชี้ระยะการกลายพันธุ์จากลำดับหลัก ลูกศรแสดงการจำลองตัวเอง (การคัดเลือก) และการกลายพันธุ์ เผยให้เห็นว่าประชาการถูกคงไว้เป็นการกระจายตัวเชิงพลวัต มิใช่จีโนไทป์เดียว
