Cos'è la genetica della popolazione darwiniana?
La genetica darwiniana della popolazione, o semplicemente la genetica della popolazione, è una caratteristica centrale, se non la caratteristica centrale, della moderna sintesi evolutiva, o neo-darwinismo. La moderna sintesi evolutiva è una combinazione della teoria di Darwin sull'evoluzione delle specie per selezione naturale, la teoria della genetica di Mendel come base per l'eredità biologica e la genetica matematica della popolazione. Messe insieme da dozzine di scienziati negli anni '30 e '40, la genetica della popolazione darwiniana è il nostro miglior modello del processo che ha creato in modo incrementale tutta la vita sulla Terra, l'evoluzione e la selezione naturale.
La genetica della popolazione è lo studio della distribuzione genetica e del cambiamento della frequenza degli alleli all'interno di una determinata specie - in sostanza, quali geni sono più o meno importanti all'interno di quella specie. Questa distribuzione e il modo in cui cambia possono essere compresi in modo completo attraverso cinque forze: selezione naturale, deriva genetica, mutazione, migrazione e accoppiamento non casuale. La genetica della popolazione matematica è un formalismo che ci consente di prevedere con precisione le frequenze future dell'allele se sono disponibili informazioni complete su queste cinque forze. Certo, non lo è mai, sebbene le approssimazioni possano essere estremamente utili. La genetica della popolazione è tra i modelli più verificati in campo scientifico.
La genetica della popolazione può spiegare il processo attraverso il quale emergono e si fissano nuovi adattamenti in una specie, come si verifica la speciazione, perché alcuni tratti adattativi si evolvono più facilmente di altri, l'evoluzione dell'evoluzione e molte altre questioni di interesse scientifico. Poiché l'evoluzione si svolge principalmente nel corso di milioni di anni (ad esempio, scale temporali evolutive), la sperimentazione diretta può essere difficile. Tuttavia, i principi della genetica delle popolazioni sono stati testati e verificati con specie i cui tempi replicativi sono molto brevi, come i batteri, che possono riprodursi in mezz'ora a causa dello spazio e dei nutrienti adeguati.
Le cinque forze evolutive quantificate e studiate dalla genetica delle popolazioni sono intuitivamente facili da capire. La selezione naturale si verifica quando un organismo viene ucciso dal suo ambiente, dalle specie rivali o dai membri della stessa specie, per qualsiasi motivo. Se la morte si verifica prima della riproduzione, si dice che l'organismo non abbia avuto successo evolutivo. Qualunque tratto sia associato alla morte prematura verrà infine selezionato dal pool genetico. La selezione naturale è forse la più potente delle forze evolutive e la più ampiamente compresa.
La deriva genetica si verifica casualmente nella prole. Quando un determinato tratto non influisce sulla capacità di un organismo di sopravvivere o riprodursi in un modo o nell'altro, può evolversi e diventare puramente una conseguenza della lotteria genetica. Le mutazioni sono anche un effetto collaterale degli errori di copiatura del DNA e raramente diventano visibili o significativi, sebbene occasionalmente possano portare a un tratto di sopravvivenza vantaggioso.
La migrazione si verifica quando i membri di una specie si spostano da un luogo a un altro, interrompendo i legami riproduttivi con altri membri della specie. Quando una parte di una specie viene isolata in modo riproduttivo da un'altra parte da una barriera geografica, i due gruppi alla fine speculano in diverse varianti. Questo è stato notoriamente osservato nelle Isole Galapagos da Charles Darwin. L'accoppiamento non casuale è un'altra forza molto potente nella genetica delle popolazioni. I membri più attraenti di una specie generalmente acquisiscono più compagni per periodi più lunghi e di conseguenza sperimentano un maggiore successo riproduttivo.
La genetica della popolazione è un campo enorme che è stato studiato da molti milioni di scienziati, non solo biologi, e continuerà ad essere studiato da milioni di persone a venire. Sfortunatamente, viene insegnato solo al livello più elementare nei sistemi scolastici pubblici.