Af de fem betingelser, der kræves for at opretholde Hardy-Weinberg-ligevægt, vil uendelig populationsstørrelse altid være overtrådt; det betyder, at der altid forekommer en vis grad af genetisk drift. En mindre populationsstørrelse fører til øget genetisk drift, hvilket er blevet antaget at give disse grupper en evolutionær fordel ved erhvervelse af genomkompleksitet. En alternativ hypotese går ud fra, at mens genetisk drift spiller en større rolle i små populationers udvikling af kompleksitet, er selektion den mekanisme, hvormed store populationer udvikler kompleksitet.
Populationsflaskehalse og stiftereffektRediger
Populationsflaskehalse opstår, når populationsstørrelsen reduceres i en kort periode, hvilket mindsker den genetiske diversitet i populationen.
Stiftereffekten opstår, når få individer fra en større population etablerer en ny population og også mindsker den genetiske diversitet, og den blev oprindeligt skitseret af Ernst Mayr. Stiftereffekten er et unikt tilfælde af genetisk drift, da den mindre grundlæggerpopulation har en mindre genetisk diversitet, som vil flytte alleler i populationen hurtigere mod fiksering.
Modellering af genetisk driftRediger
Genetisk drift modelleres typisk i laboratoriemiljøer ved hjælp af bakteriepopulationer eller digital simulering. I digitale organismer gennemgår en genereret population evolution baseret på varierende parametre, herunder differentiel fitness, variation og arvelighed indstillet for de enkelte organismer.
Rozen et al. bruger separate bakteriestammer på to forskellige medier, en med enkle næringsstofkomponenter og en med næringsstoffer noteret for at hjælpe bakteriepopulationer til at udvikle mere heterogenitet. Der blev også anvendt en digital simulering baseret på bakterieforsøgsdesignet med assorterede tildelinger af fitness og effektive populationsstørrelser, der er sammenlignelige med dem af de anvendte bakterier baseret på både små og store populationsbetegnelser Inden for både enkle og komplekse miljøer viste mindre populationer større populationsvariation end større populationer, som ikke viste nogen signifikant fitnessdiversitet. Mindre populationer havde øget fitness og tilpassede sig hurtigere i det komplekse miljø, mens store populationer tilpassede sig hurtigere end små populationer i det simple miljø. Disse data viser, at konsekvenserne af øget variation i små populationer er afhængige af miljøet: mere udfordrende eller komplekse miljøer gør det muligt for variationen i små populationer at give større fordele. Analysen viser, at mindre populationer har mere signifikante niveauer af fitness fra heterogenitet inden for gruppen uanset miljøets kompleksitet; de adaptive reaktioner er større i mere komplekse miljøer. Tilpasninger i aseksuelle populationer er heller ikke begrænset af mutationer, da den genetiske variation i disse populationer kan være drivkraften bag tilpasningen. Selv om små populationer har tendens til at stå over for flere udfordringer på grund af begrænset adgang til udbredte gavnlige mutationer, er tilpasningen inden for disse populationer mindre forudsigelig og gør det muligt for populationerne at være mere plastiske i deres miljømæssige reaktioner. Det er kendt, at fitnessforøgelse over tid i små aseksuelle populationer er stærkt positivt korreleret med populationsstørrelse og mutationshastighed, og fikseringssandsynligheden for en gavnlig mutation er omvendt relateret til populationsstørrelse og mutationshastighed.
LaBar og Adami bruger digitale haploide organismer til at vurdere forskellige strategier for akkumulering af genomisk kompleksitet. Denne undersøgelse viste, at både drift og selektion er effektive i henholdsvis små og store populationer, men at denne succes er afhængig af flere faktorer. Data fra observationen af indsætningsmutationer i dette digitale system viser, at små populationer udvikler større genomstørrelser fra fiksering af skadelige mutationer, og at store populationer udvikler større genomstørrelser fra fiksering af gavnlige mutationer. Det blev konstateret, at små populationer har en fordel med hensyn til at opnå fuld genomisk kompleksitet på grund af drift-drevet fænotypisk kompleksitet. Når der blev simuleret slettemutationer, var det kun de største populationer, der havde en betydelig fitnessfordel. Disse simuleringer viser, at mindre populationer fikserer skadelige mutationer gennem øget genetisk drift. Denne fordel er sandsynligvis begrænset af høje udryddelsesrater. Større populationer udvikler kompleksitet gennem mutationer, der øger ekspressionen af bestemte gener; fjernelse af skadelige alleler begrænser ikke udviklingen af mere komplekse genomer i de større grupper, og et stort antal indsættelsesmutationer, der resulterede i gavnlige eller ikke-funktionelle elementer i genomet, var ikke påkrævet. Når deletionsmutationer forekommer hyppigere, har de største populationer en fordel, der tyder på, at større populationer generelt har en evolutionær fordel i forhold til udvikling af nye egenskaber.