Gen akışı

Gen akışı önündeki engeller

Gen akışı önündeki engeller, genellikle doğal nedenlerden oluşmasına rağmen bu engeller, her zaman doğal olmayabilir. Doğal engeller olarak, aşılmaz sıra dağlar, okyanuslar ve geniş çöller örnek gösterilebilir. Bazı durumlarda, yerel bitki popülasyonları arasındaki gen akışını engelleyen Çin Seddi gibi, bu engeller insan yapımı engeller de olabilir. Bu yerel bitkilerden birisi olan Ulmus pumila, Çin Seddi'nin karşı tarafında yetişen diğer yerel bitkiler Vitex negundo, Ziziphus jujuba, Heteropappus hispidus ve Prunus armeniaca''ya kıyasla daha düşük genetik farklılaşma yaygınlığı gösterir. Bunun nedeni, Ulmus pumile bitkisinin, döllenme için daha ziyade rüzgar yoluyla tozlaşma yöntemini benimsemesi ama daha az oranda böcekle tozlaşma metodunu kullanmasıdır. Gen havuzlarının rekombinasyonunu sağlamada çok az ya da hiçbir gen akışına sahip olmamaları nedeniyle, her iki tarafta yetişen aynı türün örneklerinin, genetik farklılıklar gelişimi gösterdiği saptanmıştır.
Gen akışının önündeki engeller, her zaman fiziksel olmayabilir. Aynı ortamlarda yaşayan türler, sınırlı hibritleşme yüzünden veya hibritleşme uygun olmayan melezler oluşturduğu için sınırlı gen akışına sahip olabilirler.

İnsanlarda gen akışı

Gen akışı, insanlarda da gözlemlenmiştir. Örneğin, ABD'de gen akışı, yakın geçmişte bir araya getirilen beyaz Avrupa popülasyonu ile siyah Batı Afrika popülasyonu arasında gözlemlenmiştir. Sıtmanın yaygın olduğu Batı Afrika'da, Duffy antijeni (İng: duffy antigen) hastalığa karşı direnç sağlar ve bu alel, bu nedenle tüm Batı Afrika nüfusunda mevcut bulunur. Bunun aksine Avrupalılar, sıtma buralarda hemen hemen görülmediği için, Fyᵃ ya da Fyᵇ alellerinden birine sahiptirler. Batı Afrikalı ve Avrupalı grupların frekanslarını ölçen bilim insanları, her gruptaki alel frekansların, bireylerin göç etmesi nedeniyle birbirleriyle karıştığını tespit etmişlerdir. Aynı zamanda, bilim insanları, Avrupalı ve Batı Afrikalı gruplar arasındaki gen akışının, güneye göre kuzey ABD'de daha fazla olduğunu da keşfettiler.

Türler arasında gen akışı

Gen akışı, hibritleşme ya da bakteri veya virüsten konağa gen transferi yoluyla, türler arasında da oluşabilir.
Türler arasında genetik malzemenin devinimi olarak da tanımlanan gen transferi (İng: gene transfer), yatay gen transferi, antijen kayması (İng: antigenic shift) ve tekrar sıralamayı (İng: reassortment) içerdiği gibi bazen önemli bir genetik varyasyon kaynağıdır. Virüsler, diğer türlere gen aktarabilirler. Bakteriler, diğer ölü bakterilerin genlerini bünyelerinde barındırabilirler, yaşayan bakterilerle gen alışverişinde bulunabilirler ve çeşitli türler arasında plazmid alışverişi de yapabilirler. "DNA dizilerinin analizi ve birbirleriyle karşılaştırılmaları, yakın bir geçmişte, filogenetik 'üst âlem' sınırlarının ötesinde de dahil olmak üzere, türler arasında birçok genin yatay gen transferi ile aktarıldığını göstermiştir. Bu anlamda, bir türün filogenetik tarihi, sadece tek bir genin evrimsel ağacının belirlenmesiyle oluşturulamaz".
Biyolog Johann Peter Gogarten bu konuda, "filogenetik bir ağacın özgün örneğinin, son genom araştırmaların ortaya çıkardığı verilere uymadığını" öne sürer. Gogarten'e göre, biyologlar bunun yerine, her bir genomun farklı tarihsel gelişimlerinin kombine edilerek dikkate alındığı bir mozaik örneği ile yoğun bir alışverişin ve yatay gen transferinin ortak etkilerini göz önüne getiren sarmaşık bir ağ modelini kullanmalıdır.
Yatay gen transferi olunca genleri tekil filogenetik belirteç (İng: phylogenetic marker) olarak kullanarak organizmaların filogenisini belirlemek zordur. Ortak bir atadan yeni kladların oluşması modeli ile ender yatay gen transferi olayları birleşince, günümüzde mevcut 3 üst alem arasında paylaşılan genlerin hepsine sahip olan tek bir son ortak ata (İng: last common ancestor] olamayacağı sonucu çıkmaktadır. Çağdaş moleküllerin her birinin kendine ait bir geçmişi vardır ve her bir molekül atasal bir molekülden kaynaklanmaktadır.  Ancak bu moleküler atalar muhtemelen farklı zamanlarda farklı organizmlarda bulunmaktaydılar.

Gen akışı modelleri

Gen akışına dair modeller, popülasyon genetiğinden elde edilebilir. Örneğin,  Sewall Wright'ın komşuluk modeli (İng: neighborhood model), ada modeli (İng: island model) ve atlama taşı modeli (İng: stepping stone model).