Myös sattuma vaikuttaa erityisesti pienissä populaatioissa evoluutioon. Sattuman takia voivat populaation jotkut alleelit hävitä tai yleistyä ilman luonnonvalinnan vaikutusta. Tätä tekijää sanotaan satunnaisajautumiseksi. Satunnaisajautumisen erityistapauksia ovat pullonkaulailmiö ja perustajavaikutus.

​

Pullonkaulailmiö

Populaation koko voi pienentyä äkillisesti luonnonkatastrofin tai taudin seurauksena. Esimerkiksi maanjäristys, tulva tai tulivuorenpurkaus voi tuhota sattumanvaraisesti suuren osan populaatiosta. Tätä ilmiötä kutsutaan pullonkaulailmiöksi. Sattuma vaikuttaa siihen, mitkä populaation yksilöt jäävät jäljelle. Tällöin myös populaatioon jääneiden alleelien koostumus on satunnainen. Selviytyneiden yksilöiden varassa populaatio jatkaa kasvuaan muodostaen uuden populaation alun. Tämä populaatio ei ole välttämättä vallitsevaan ympäristöön parhaiten sopeutunut.

Kuvassa eriväriset helmet esittävät populaation perinnöllisesti erilaisia yksilöitä alleeleineen. Pullon suusta ulos pudonneet helmet kuvaavat katastrofista selvinneitä alleeleja. Sattuman seurauksena pullon suusta on päätynyt ulos vain punaisia ja keltaisia alleeleja. Uudelleen kasvaneessa populaatiossa keltaisten alleelien suhteellinen osuus on runsaampi kuin punaisten. Siniset helmet kuvaavat luonnonkatastrofin tuhoamia alleeleja.

Perustajavaikutus

Jos muutama yksilö perustaa uudelle alueelle populaation muuttoliikkeen kautta, kutsutaan tästä seuraavaa ilmiötä perustajavaikutukseksi. Tämän perustajapopulaation yksilöiden geenikoostumus voi olla sattuman vaikutuksesta kantapopulaatioon verrattuna erilainen. Esimerkiksi nykysuomalaisten harvinaisten tautien valikoima (suomalainen tautiperimä) johtuu siitä, että nykyinen väestö on polveutunut pienestä uudisraivaajien muodostamasta kantaväestöstä. Sattuman takia heillä on ollut tietty geenivalikoima perimässään, muun muassa harvinaisia perinnöllisiä sairauksia aiheuttavia alleeleja. Nämä sairaudet yleistyivät alkusuomalaisten keskuudessa, koska kantaväestö eli eristäytyneenä muista populaatioista ja avioitui lähisukulaisten kanssa.

Kuvassa eriväriset helmet kuvaavat populaation perinnöllisesti erilaisia yksilöitä alleeleineen. Uudessa populaatiossa oli yksi keltainen ja kaksi punaista alleelia. Tuloksena on populaatio, jossa on enemmän punaisia alleeleja kuin keltaisia.


Pullonkaulailmiö ja perustajavaikutus voivat vaikuttaa populaation kehitykseen sekä haitallisesti että yllättävästi, koska uudessa populaatiossa ei välttämättä ole vallitsevassa ympäristössä parhaita mahdollisia alleeleja. Lisäksi geneettinen ajautuminen vähentää populaation perinnöllistä muuntelua. Kuitenkin myös nämä populaatiot sopeutuvat vähitellen ympäristöönsä mutaatioiden ja geneettisen rekombinaation vaikutuksesta.