Какъв е принципът на Харди-Вайнберг?

Годфри Харди (1877-1947), английски математик, и Вилхелм Вайнберг (1862-1937), немски лекар, намериха начин да свържат генетичната вероятност и еволюция в началото на 20 век Харди и Вайнберг работиха самостоятелно върху намирането на математическо уравнение, за да обяснят връзката между генетичното равновесие и еволюцията в популация от видове.

Всъщност Вайнберг е първият от двамата мъже, който през 1908 г. публикува и изнася своите идеи за генетично равновесие. Той представи своите открития пред Обществото за естествена история на Отечеството във Вюртемберг, Германия през януари същата година. Работата на Харди е публикувана чак след шест месеца след това, но той получава цялото признание, защото публикува на английски език, докато Уайнбърг е достъпен само на немски. Минаха 35 години, преди да бъдат признати вноските на Вайнберг. И до днес някои текстове на английски език наричат ​​само идеята като „Законът на Харди“, като напълно намаляват работата на Вайнберг.

Чарлз Дарвин Теорията на еволюцията засегна накратко благоприятните характеристики, които се предават от родителите на потомството, но действителният механизъм за това беше погрешен. Грегор Мендел публикува творбата си чак след смъртта на Дарвин. И Харди, и Вайнберг разбраха, че естественият подбор е настъпил поради малки промени в гените на вида.

Фокусът на творбите на Харди и Вайнберг беше върху много малки промени на генно ниво или поради случайност или други обстоятелства, които промениха генофонд от населението. Честотата, с която се появяват определени алели, се променя през поколенията. Тази промяна в честотата на алелите беше движещата сила на еволюцията на молекулно ниво или микроеволюция.

Тъй като Харди беше много надарен математик, той искаше да намери уравнение, което да предскаже алел честота в популациите, така че той да може да открие вероятността от еволюция да се случи в редица поколения. Вайнберг също работи независимо за същото решение. Уравнението на равновесието Харди-Вайнберг използва честотата на алели да прогнозира генотипове и да ги проследява през поколенията.

р² + 2pq + q² = 1

(p = честотата или процента на доминиращия алел в десетичен формат, q = честотата или процента на рецесивния алел в десетичен формат)

Тъй като р е честотата на всички доминиращи алели (А), тя брои всички хомозиготни доминиращи индивиди (АА) и половината от хетерозиготни физически лица (Аа). По същия начин, тъй като q е честотата на всички рецесивни алели (а), той отчита всички хомозиготни рецесивни индивиди (аа) и половината от хетерозиготните индивиди (Aа). Следователно, стр² означава всички хомозиготни доминиращи индивиди, q² означава всички хомозиготни рецесивни индивиди и 2pq е всички хетерозиготни индивиди в популация. Всичко е зададено равно на 1, защото всички индивиди в една популация са равни на 100 процента. Това уравнение може точно да определи дали еволюцията е настъпила между поколенията и в каква посока се насочва популацията.

За да работи това уравнение, се приема, че всички следните условия не са изпълнени едновременно:

1. Мутацията на ниво на ДНК не се случва.
2. Естествен подбор не се случва.
3. Населението е безкрайно голямо.
4. Всички членове на населението могат да се размножават и да се размножават.
5. Цялото чифтосване е напълно случайно.
6. Всички индивиди произвеждат еднакъв брой потомство.
7. Няма емиграция или имиграция.

Списъкът по-горе описва причините за еволюцията. Ако всички тези условия са изпълнени едновременно, няма еволюция в популация. Тъй като уравнението на равновесието Харди-Вайнберг се използва за предсказване на еволюцията, трябва да се създаде механизъм за еволюция.