במדע האבולוציוני, המונח מאגר גנים מתייחס לאוסף של כל הגנים הזמינים העומדים להעביר מהורים לצאצאים באוכלוסייה של מין יחיד. ככל שיש אוכלוסייה רבה יותר במגוון זה, כך מאגר הגנים גדול יותר. מאגר הגנים קובע איזה פנוטיפים (מאפיינים גלויים) קיימים באוכלוסייה בכל זמן נתון.
כיצד בריכות הגנים משתנות
מאגר הגנים יכול להשתנות באזור גיאוגרפי עקב נדידת אנשים לאוכלוסייה או מחוצה לה. אם אנשים המחזיקים בתכונות הייחודיות לאוכלוסייה עולים משם, מאגר הגנים מתכווץ באוכלוסייה זו והתכונות כבר לא ניתנות להעברה לצאצאים. מצד שני, אם אנשים חדשים בעלי תכונות ייחודיות חדשות עולים לאוכלוסייה, הם מגדילים את מאגר הגנים. כאשר אנשים חדשים אלה מתרבים עם אנשים שכבר קיימים, סוג חדש של גיוון מוצג בתוך האוכלוסייה.
גודל מאגר הגנים משפיע ישירות על המסלול האבולוציוני של אותה אוכלוסיה. תורת האבולוציה קובעת זאת ברירה טבעית פועל על אוכלוסייה לטובת התכונות הרצויות לסביבה זו ובמקביל מבטל את המאפיינים השליליים. ככל שהברירה הטבעית עובדת על אוכלוסייה, מאגר הגנים משתנה. ההתאמות החיוביות הופכות להיות בשפע יותר בתוך מאגר הגנים, והתכונות הפחות רצויות הופכות פחות נפוצות או אפילו עלולות להיעלם לחלוטין ממאגר הגנים.
אוכלוסיות עם מאגרי גנים גדולים יותר צפויים לשרוד כמו המקומיים הסביבה משתנה מאשר אלה עם מאגרי גנים קטנים יותר. זה נובע מהעובדה שאוכלוסיות גדולות יותר עם מגוון רב יותר הן בעלות מגוון רחב יותר של מאפיינים, מה שנותן להם יתרון ככל שהסביבה משתנה ודורשת התאמות חדשות. מאגר גנים קטן והומוגני יותר מציב את האוכלוסייה בסיכון הכחדה אם יש מעטים או אין אנשים עם המגוון הגנטי הנדרש כדי לשרוד שינוי. ככל שהאוכלוסייה מגוונת יותר, כך סיכוייה לשרוד שינויים סביבתיים גדולים יותר.
דוגמאות לבריכות ג'ין באבולוציה
באוכלוסיות חיידקים, אנשים שהם עמיד לאנטיביוטיקה נוטים יותר לשרוד כל סוג של התערבות רפואית ולחיות מספיק זמן כדי להתרבות. עם הזמן (די במהירות במקרה של מינים המתרבים במהירות כמו חיידקים), מאגר הגנים משתנה כך שיכלול רק חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. בדרך זו נוצרים זנים חדשים של חיידקים ארסיים.
צמחים רבים הנחשבים כעשבים שוטים על ידי חקלאים וגננים הם כה עקשניים מכיוון שיש להם מאגר גנים רחב המאפשר להם להסתגל למגוון תנאים סביבתיים. לעומת זאת, כלאיים מיוחדים דורשים לעתים קרובות תנאים מאוד ספציפיים, אפילו מושלמים, מכיוון שיש להם גידלו שיש בו מאגר גנים צר מאוד העדיף מאפיינים מסוימים, כמו פרחים יפים או גדולים פרי. מבחינה גנטית ניתן לומר כי שן הארי עדיף על ורדים היברידיים, לפחות כשמדובר בגודל מאגרי הגנים שלהם.
מתיעוד מאובנים עולה כי מין של דוב באירופה שינה גדלים בתקופות קרח רצופות, עם דוב גדול יותר השולט בתקופות בהן יריעות קרח כיסו את השטח, ודובים קטנים יותר ששלטו כאשר יריעות הקרח נסוג. זה מצביע על כך שהמין נהנה ממאגר גנים רחב שכלל גנים לאנשים גדולים וקטנים כאחד. ללא גיוון זה יתכן והמין נכחד בשלב כלשהו במהלך מחזורי עידן הקרח.