Was ist darwinistische Populationsgenetik?
Die darwinistische Populationsgenetik oder einfach Populationsgenetik ist ein zentrales Merkmal, wenn nicht das zentrale Merkmal der modernen evolutionären Synthese oder des Neodarwinismus. Die moderne evolutionäre Synthese ist eine Kombination aus Darwins Theorie der Evolution von Arten durch natürliche Selektion, Mendels Theorie der Genetik als Grundlage für die biologische Vererbung und der mathematischen Populationsgenetik. Die darwinistische Populationsgenetik, die in den 1930er und 1940er Jahren von Dutzenden von Wissenschaftlern zusammengestellt wurde, ist unser bestes Modell für den Prozess, der schrittweise alles Leben auf der Erde, die Evolution und die natürliche Selektion hervorgebracht hat.
Populationsgenetik ist die Untersuchung der genetischen Verteilung und Änderung der Allelhäufigkeit innerhalb einer bestimmten Spezies - im Grunde genommen, welche Gene innerhalb dieser Spezies mehr oder weniger ausgeprägt sind. Diese Verteilung und die Art und Weise, wie sie sich ändert, kann durch fünf Kräfte umfassend verstanden werden: natürliche Selektion, genetische Drift, Mutation, Migration und nicht zufällige Paarung. Die mathematische Populationsgenetik ist ein Formalismus, mit dem wir zukünftige Allelfrequenzen genau vorhersagen können, wenn vollständige Informationen über diese fünf Kräfte vorliegen. Natürlich ist dies niemals der Fall, obwohl Annäherungen außerordentlich nützlich sein können. Die Populationsgenetik gehört zu den am besten überprüften Modellen in der Wissenschaft.
Die Populationsgenetik kann den Prozess erklären, durch den neue Anpassungen in einer Art entstehen und fixiert werden, wie die Speziation stattfindet, warum sich einige Anpassungsmerkmale schneller als andere entwickeln, die Evolution der Evolvabilität und viele andere Fragen von wissenschaftlichem Interesse. Da die Evolution meist über Jahrmillionen (dh über evolutionäre Zeitskalen) stattfindet, kann das direkte Experimentieren schwierig sein. Die Grundlagen der Populationsgenetik wurden jedoch an Arten getestet und verifiziert, deren Replikationszeiten sehr kurz sind, wie z. B. Bakterien, die sich bei angemessenem Platz und geeigneten Nährstoffen in einer halben Stunde vermehren können.
Die fünf durch die Populationsgenetik quantifizierten und untersuchten Evolutionskräfte sind intuitiv leicht zu verstehen. Natürliche Selektion tritt auf, wenn ein Organismus aus irgendeinem Grund durch seine Umwelt, konkurrierende Spezies oder Mitglieder derselben Spezies abgetötet wird. Wenn der Tod vor der Reproduktion eintritt, wird der Organismus als evolutionär erfolglos bezeichnet. Welche Merkmale auch immer mit dem vorzeitigen Tod verbunden sind, werden letztendlich aus dem Genpool ausgewählt. Die natürliche Auslese ist vielleicht die mächtigste der evolutionären Kräfte und die am weitesten verbreitete.
Genetische Drift tritt bei Nachkommen zufällig auf. Wenn ein bestimmtes Merkmal die Fähigkeit eines Organismus, auf die eine oder andere Weise zu überleben oder sich zu reproduzieren, nicht beeinträchtigt, kann es sich als Folge der genetischen Lotterie entwickeln und fixiert werden. Mutationen sind auch ein Nebeneffekt der Kopierfehler von DNA und werden selten sichtbar oder signifikant, obwohl sie gelegentlich zu einem vorteilhaften Überlebensmerkmal führen können.
Migration tritt auf, wenn Mitglieder einer Art von einem Ort zum anderen ziehen und die reproduktiven Bindungen zu anderen Mitgliedern der Art abbrechen. Wenn ein Teil einer Art durch eine geografische Barriere reproduktiv von einem anderen Teil isoliert wird, spezifizieren sich die beiden Gruppen schließlich in verschiedene Varianten. Dies wurde berühmt auf den Galapagos-Inseln von Charles Darwin beobachtet. Die nicht zufällige Paarung ist eine weitere sehr starke Kraft in der Populationsgenetik. Attraktivere Mitglieder einer Art erwerben im Allgemeinen mehr Partner für längere Zeiträume und erfahren dadurch einen größeren Fortpflanzungserfolg.
Die Populationsgenetik ist ein riesiges Gebiet, das von vielen Millionen Wissenschaftlern, nicht nur Biologen, untersucht wurde und in Zukunft von Millionen weiter untersucht werden wird. Leider wird es in den öffentlichen Schulsystemen nur auf der grundlegendsten Ebene unterrichtet.