Река течёт вниз, но часть воды уходит в боковую протоку. В эволюции так же: отбор толкает полезный ген к закреплению, но случайность может увести его к исчезновению. Долгое время учёные следили только за главным руслом — как частота гена растёт. Боковую протоку, где ген теряется, считали неважной. Ошибка была большой: при расчёте разброса частоты она достигала 100%.
Новый метод следит за обоими руслами. Он разделяет историю гена на два пути: закрепление и потеря. Для каждого пути вычисляется своя траектория, а потом они складываются с учётом вероятностей. Это позволяет точно предсказать среднюю частоту гена и её разброс в любой момент времени. Например, при силе отбора R=50 и начальной частоте 0.001 ошибка среднего падает с 10.6% до 3.2%, а разброса — с 12.6% до 4.9%.
Теперь исследователи могут видеть оба русла реки. Метод помогает анализировать данные экспериментов по эволюции вирусов, бактерий и искусственному отбору. Он точнее оценивает силу отбора и предсказывает, закрепится ли полезный ген в малой популяции. Река эволюции стала прозрачнее.
Даже при сильном отборе, когда детерминированная сила велика, дисперсия частоты аллеля может почти полностью определяться случайными флуктуациями в течение длительного времени. Например, при R=50 и начальной частоте y=0.001 детерминированный вклад в дисперсию практически нулевой до времени τ≈5, тогда как флуктуационный вклад точно описывает реальную дисперсию.