Qu'est-ce que la génétique de population darwinienne?
La génétique des populations darwiniennes, ou simplement la génétique des populations, est une caractéristique essentielle, sinon la caractéristique essentielle de la synthèse évolutive moderne, ou néo-darwinisme. La synthèse évolutive moderne est une combinaison de la théorie de Darwin sur l'évolution des espèces par sélection naturelle, de la théorie de Mendel sur la génétique en tant que base de l'héritage biologique et de la génétique mathématique des populations. Réunie par des dizaines de scientifiques dans les années 1930 et 1940, la génétique de population darwinienne est notre meilleur modèle de processus qui a progressivement créé toute la vie sur Terre, l'évolution et la sélection naturelle.
La génétique des populations est l’étude de la distribution génétique et du changement de fréquence des allèles au sein d’une espèce donnée - essentiellement, les gènes qui sont plus ou moins importants au sein de cette espèce. Cette distribution et son évolution peuvent être comprises de manière globale par le biais de cinq forces: la sélection naturelle, la dérive génétique, la mutation, la migration et la reproduction non aléatoire. La génétique mathématique des populations est un formalisme qui nous permet de prédire avec précision les futures fréquences alléliques si des informations complètes sur ces cinq forces sont disponibles. Bien sûr, ce n’est jamais le cas, bien que des approximations puissent être extrêmement utiles. La génétique des populations fait partie des modèles les mieux vérifiés en science.
La génétique des populations peut expliquer le processus par lequel de nouvelles adaptations apparaissent et se fixent dans une espèce, comment se produit la spéciation, pourquoi certains traits adaptatifs évoluent plus facilement que d'autres, l'évolution de l'évolutivité et de nombreux autres sujets d'intérêt scientifique. Étant donné que l'évolution se déroule principalement sur des millions d'années (c.-à-d. Échelles de temps évolutives), l'expérimentation directe peut être difficile. Cependant, les principes de la génétique des populations ont été testés et vérifiés avec des espèces dont le temps de réplication est très court, telles que les bactéries, qui peuvent se reproduire en une demi-heure si l'espace et les nutriments sont adéquats.
Les cinq forces évolutives quantifiées et étudiées par la génétique des populations sont intuitivement faciles à comprendre. La sélection naturelle se produit lorsqu'un organisme est tué par son environnement, une espèce rivale ou des membres de la même espèce, pour une raison quelconque. Si la mort survient avant la reproduction, on dit que l'organisme est un échec de l'évolution. Quels que soient les traits associés à la mort prématurée, ils seront éventuellement sélectionnés en dehors du pool génétique. La sélection naturelle est peut-être la plus puissante des forces évolutives et la plus largement comprise.
La dérive génétique se produit de manière aléatoire chez la progéniture. Lorsqu'un certain trait n'affecte pas la capacité d'un organisme à survivre ou à se reproduire d'une manière ou d'une autre, il peut évoluer et se fixer uniquement à la suite de la loterie génétique. Les mutations sont également un effet secondaire des erreurs de copie de l'ADN et deviennent rarement visibles ou significatives, bien qu'elles puissent parfois occasionner un trait de survie avantageux.
La migration a lieu lorsque les membres d'une espèce se déplacent d'un endroit à un autre, coupant ainsi les liens de reproduction avec d'autres membres de l'espèce. Lorsqu'une partie d'une espèce devient isolée de manière reproductive d'une autre partie par une barrière géographique, les deux groupes se différencient finalement en différentes variantes. Ceci a été observé de manière célèbre sur les îles Galapagos par Charles Darwin. L'accouplement non aléatoire est une autre force très puissante en génétique de population. Les membres les plus attrayants d'une espèce acquièrent généralement plus de partenaires pendant de plus longues périodes et obtiennent ainsi un meilleur succès de reproduction.
La génétique des populations est un vaste domaine qui a été étudié par plusieurs millions de scientifiques, pas seulement par les biologistes, et continuera d’être étudié par des millions de personnes. Malheureusement, il n’est enseigné qu’au niveau le plus élémentaire dans les systèmes scolaires publics.