częstotliwości genów mogą zmieniać się z pokolenia na pokolenie przez proces czystego przypadku znany jako dryf genetyczny. Dzieje się tak, ponieważ liczba osobników w dowolnej populacji jest skończona, a zatem częstotliwość genu może się zmieniać w następnym pokoleniu przez wypadki pobierania próbek, tak jak możliwe jest uzyskanie więcej lub mniej niż 50 „głów” w 100 rzutach monety przez przypadek.,
wielkość zmian częstotliwości genów spowodowanych dryfem genetycznym jest odwrotnie związana z wielkością populacji—im większa liczba rozmnażających się osobników, tym mniejsze skutki dryfu genetycznego. Tę odwrotną zależność między wielkością próby a wielkością błędów w próbkowaniu można zilustrować, odnosząc się ponownie do rzucania monetą. Kiedy grosz rzuca się dwa razy, dwie głowy nie są zaskakujące. Ale to będzie zaskakujące i podejrzane, jeśli 20 rzuci wszystkie głowy. Proporcja głów uzyskanych w serii rzutów zbliża się do 0.,5 w miarę powiększania się liczby rzutów.
relacja jest taka sama w populacji, chociaż ważną wartością nie jest tutaj rzeczywista liczba osobników w populacji, ale „efektywna” wielkość populacji. Jest to liczba osobników, które produkują potomstwo, ponieważ tylko osobniki rozmnażające się przekazują swoje geny do następnego pokolenia. Nie jest niczym niezwykłym, zarówno u roślin, jak i zwierząt, że niektóre osobniki mają dużą liczbę potomstwa, podczas gdy inne nie mają żadnego., U morskich fok, antylop, pawianów i wielu innych ssaków, na przykład, dominujący samiec może utrzymać duży harem samic kosztem wielu innych samców, które nie mogą znaleźć kolegów. Często zdarza się, że efektywna wielkość populacji jest znacznie mniejsza niż liczba osobników w jednym pokoleniu.
wpływ dryfu genetycznego na zmianę częstotliwości genów z pokolenia na pokolenie jest dość niewielki w większości naturalnych populacji, które na ogół składają się z tysięcy rozmnażających się osobników. Efekty na przestrzeni wielu pokoleń są ważniejsze., W rzeczywistości, w przypadku braku innych procesów zmian (takich jak dobór naturalny i mutacja), populacje ostatecznie zostaną ustalone, mając jeden allel w każdym locus po stopniowej eliminacji wszystkich innych. Przy dryfie genetycznym jako jedynej działającej sile, prawdopodobieństwo, że dany allel osiągnie częstotliwość 1, będzie dokładnie taką samą częstotliwością allelu—to znaczy, allel o częstotliwości 0,8 miałby 80% szans na to, że ostatecznie stanie się jedynym allelem obecnym w populacji., Proces ten zajmie jednak dużo czasu, ponieważ wzrosty i spadki mogą się zmieniać z równym prawdopodobieństwem. Co ważniejsze, selekcja naturalna i inne procesy zmieniają częstotliwości genów w sposób nie regulowany przez czysty przypadek, tak że żaden allel nie ma możliwości utrwalenia się w wyniku samego dryfu genetycznego.
dryf genetyczny może mieć istotne konsekwencje ewolucyjne, gdy nowa populacja zostaje założona przez zaledwie kilka osobników—zjawisko znane jako zasada założyciela., Wyspy, jeziora i inne izolowane tereny ekologiczne są często skolonizowane przez jedno lub bardzo niewiele nasion lub zwierząt danego gatunku, które są transportowane tam biernie przez wiatr, w futrze większych zwierząt lub w inny sposób. Częstotliwości alleliczne występujące u tych kilku kolonizatorów mogą różnić się w wielu loci od tych w populacji, którą opuścili, a różnice te mają trwały wpływ na ewolucję nowej populacji., Zasada założycielska jest jednym z powodów, dla których gatunki na sąsiednich wyspach, jak te w archipelagu hawajskim, są często bardziej heterogeniczne niż gatunki na porównywalnych kontynentalnych obszarach sąsiadujących ze sobą.
warunki klimatyczne lub inne, o ile niekorzystne, mogą niekiedy drastycznie zmniejszyć liczbę osobników w populacji, a nawet zagrozić jej wyginięciem. Takie sporadyczne redukcje nazywane są „wąskimi gardłami” populacji., Populacje mogą później odzyskać swoje typowe rozmiary, ale częstotliwości alleliczne mogły zostać znacznie zmienione i tym samym wpłynąć na przyszłą ewolucję gatunku. Wąskie gardła są bardziej prawdopodobne u stosunkowo dużych zwierząt i roślin niż u mniejszych, ponieważ populacje dużych organizmów zazwyczaj składają się z mniejszej liczby osobników. Prymitywne populacje ludzkie w przeszłości były podzielone na wiele małych plemion, które były raz po raz zdziesiątkowane przez choroby, wojny i inne katastrofy., Różnice między obecnymi populacjami ludzkimi w częstości alleli wielu genów—takich jak te determinujące ABO i inne grupy krwi-mogły powstać przynajmniej częściowo w wyniku wąskich gardeł w populacjach przodków. Utrzymujące się wąskie gardła w populacji mogą znacznie zmniejszyć ogólną zmienność genetyczną, aby zmienić przyszłą ewolucję i zagrozić przetrwaniu gatunku. Dobrze uwierzytelnionym przypadkiem jest przypadek geparda, w którym nie stwierdzono żadnej allelicznej odmiany wśród wielu punktów badanych loci genowych.