يشير مصطلح تدفق الجينات إلى عملية تدفق الجينات بين مختلف السكان، في حين أن الانتقاء الطبيعي هو عملية اختيار السمات البيولوجية الناجمة عن التكيف مع البيئة.
يحدث تدفق الجينات عادة بسبب التزاوج أو الهجرة بين الأنواع، مما يؤدي إلى إعادة تركيب الجينات وزيادة التنوع. على النقيض من ذلك، فإن الانتقاء الطبيعي مدفوع بالعوامل البيئية، مما يؤدي إلى أن تتمتع بعض الأنماط الجينية أو النمطية بمزايا لياقة بدنية وبقاء أعلى في بيئات متنوعة.
يمكن أن يؤدي التفاعل بين تدفق الجينات والاختيار الطبيعي إلى إنشاء "خطوط" محددة، وهي تدرجات من التباين في سمة معينة عبر نطاق جغرافي. عندما يكون تدفق الجينات أقوى من الانتقاء الطبيعي، فإن الاختلافات الجينية بين الأنواع سوف تنخفض، مما يتسبب في أن تصبح الأنواع أكثر تجانسا. عندما يهيمن الانتقاء الطبيعي، قد تطور الأنواع خصائص فريدة في بيئات محددة.
إن وجود كلاين يذكرنا بأن الأنواع قادرة على التكيف مع الظروف البيئية، وأن تدفق الجينات قادر على تعزيز التنوع الجيني.
في أستراليا، على سبيل المثال، انخفض حجم الطيور مع تغير الموقع الجغرافي، مما يشير إلى أن الانتقاء الطبيعي لعب دوراً في التكيف مع البيئات المحلية. وفي الوقت نفسه، أظهر لون ريش الطيور اختلافات واضحة في ظل ظروف الرطوبة المختلفة، مما يوضح بشكل أكبر كيف يؤثر تدفق الجينات على تنوع سمات المظهر.
غالبًا ما يساعد تكوين كلاين على فهم كيفية عمل القوتين القويتين المتمثلتين في تدفق الجينات والانتقاء الطبيعي معًا. يمكن تقسيم العملية إلى التمايز الأولي والاتصال الثانوي.
يتم إنتاج بعض كلاين بسبب عدم تجانس الظروف البيئية. وفي هذه الحالة، يكون تأثير الانتقاء الطبيعي أكثر وضوحا. على سبيل المثال، خضعت العثة الفلفلية في بريطانيا في القرن التاسع عشر لتغير ملحوظ في اللون بسبب التلوث البيئي خلال الثورة الصناعية. خلال هذه الفترة، ازدهر الشكل الأسود للعثة الفلفلية لأنها كانت قادرة بشكل أفضل على الاختباء في اللحاء المتسخ والمتغير اللون.
إن حالة العثة الفلفلية تذكرنا كيف يمكن للتغيرات البيئية أن تؤثر بشكل مباشر على بقاء وتطور الأنواع.
يحدث الاتصال الثانوي عندما يتصل مجموعتان سكانيتان معزولتان سابقًا مرة أخرى بسبب التغيرات البيئية. في هذه العملية، وبسبب تأثير تدفق الجينات، قد ينشئ النوعان منطقة هجينة. ومع ذلك، إذا كان هناك ضغط انتقائي بين الأنواع، فإن مثل هذه التغيرات البيئية قد تعمل على تعزيز التباعد بين الأنواع حتى في وجود تدفق الجينات.
وفقًا لتعريف هكسلي، يمكن تقسيم كلاين إلى فئتين: كلاين المستمر وكلاين المتقطع. تتمكن جميع السكان في سلالة كلاين المستمرة من التزاوج، ويستمر تدفق الجينات في جميع أنحاء نطاق الأنواع. يتميز كلاين المتقطع بعدم وجود تدفق جيني تقريبًا بين السكان المختلفين، مما يؤدي إلى تغييرات واضحة في السمات.
إن وجود أنواع كلاين المتقطعة يتحدى فهمنا لحدود تطور الأنواع.
سواء من حيث السمات الجغرافية أو التكيف البيئي، يساعدنا كلاين على فهم كيفية استجابة الكائنات الحية للتحديات البيئية وإجراء التغييرات التطورية المقابلة. ولكن كيف تؤثر لعبة تدفق الجينات والاختيار الطبيعي على تطور الأنواع في سياقات بيئية مختلفة؟