В разных популяциях одного вида частота мутантных генов неодинакова. Практически нет двух популя­ций с совершенно одинаковой частотой встречаемости мутантных признаков. Эти различия могут быть обус­ловлены тем, что популяции обитают в неодинаковых условиях внешней среды. Направленное изменение частоты генов в популяциях обусловлено действием естественного отбора. Но и близко расположенные, соседние популяции могут отличаться друг от друга столь же значительно, как и далеко расположенные. Это объясняется тем, что в популяциях ряд процессов при­водит к ненаправленному, случайному изменению ча­стоты генов или, другими словами, их генетической структуры.

Например, при миграциях животных или растений на новом месте обитания поселяется незначительная часть исходной популяции. Генофонд вновь образован­ной популяции неизбежно меньше генофонда родитель­ской популяции, и частота генов в ней будет значительно отличаться от частоты генов в исходной популяции.

Гены, до того редко встречающиеся, вследствие поло­вого размножения быстро распространяются среди членов новой популяции. В то же время широко рас­пространенные гены могут отсутствовать, если их не было в генотипе основателей новой популяции.

Другой пример. Природные катастрофы, лесные или степные пожары, наводнения и т. п. вызывают массовую неизбирательную гибель живых организмов, особенно малоподвижных форм (растения, моллюски, рептилии, земноводные и др.). Особи, избежавшие гибели, оста­ются в живых благодаря чистой случайности. В популя­ции, пережившей катастрофическое снижение числен­ности, частоты аллелей будут иными, чем в исходной популяции. Вслед за спадом численности начинается массовое размножение, начало которому дает остав­шаяся немногочисленная группа. Генетический состав этой группы определит генетическую структуру всей популяции в период ее расцвета. При этом некоторые мутации могут совсем исчезнуть, а концентрация других может случайно резко повыситься. Колебания числен­ности популяций часто связаны со сменой биоценозов. Усиленное размножение объектов охоты хищников на основе увеличения кормовых ресурсов приводит, в свою очередь, к усиленному размножению хищников. Увели­чение же численности хищников вызывает массовое уничтожение их жертв. Недостаток кормовых ресурсов приводит к сокращению численности хищников. Эти колебания численности («волны числен­ности») изменяют частоту генов в популяциях, в чем и состоит их эволюционное значение.

К изменениям частоты генов в популяциях приводит также ограничение обмена генами между ними вследст­вие пространственной (географической) изоляции. Реки служат преградой для сухопутных видов, горы и возвы­шенности изолируют равнинные популяции. Каждая из изолированных популяций обладает специфическими особенностями. Важное следствие изоляции — близко­родственное скрещивание (инбридинг). Благодаря ин­бридингу рецессивные аллели распространяются в попу­ляции и проявляются в гомозиготном состоянии, что снижает жизнеспособность организма. В человеческих популяциях изоляты с высокой степенью инбридинга встречаются в горных районах, на островах. Сохранила еще значение изоляция отдельных групп населения по кастовым, религиозным и другим причинам.

Эволюционное значение различных форм изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетиче­ские различия между популяциями, а также в том, что разделенные части популяции или вида подвергаются неодинаковому давлению отбора.