Co to jest darwinowska populacja genetyki?
Genetyka populacyjna darwinowska, lub po prostu genetyka populacyjna, jest centralną, jeśli nie centralną cechą współczesnej syntezy ewolucyjnej lub neodarwinizmu. Współczesna synteza ewolucyjna jest połączeniem teorii Darwina ewolucji gatunków poprzez dobór naturalny, teorii genetyki Mendla jako podstawy dziedziczenia biologicznego i matematycznej genetyki populacji. Zebrana przez dziesiątki naukowców w latach 30. i 40. genetyka populacji darwinowskiej jest naszym najlepszym modelem procesu, który stopniowo stworzył całe życie na Ziemi, ewolucję i dobór naturalny.
Genetyka populacji to badanie rozmieszczenia genetycznego i zmiany częstotliwości alleli w obrębie danego gatunku - w zasadzie, które geny są mniej lub bardziej widoczne w obrębie tego gatunku. Ten rozkład i sposób jego zmiany można zrozumieć kompleksowo za pomocą pięciu sił: selekcji naturalnej, dryfu genetycznego, mutacji, migracji i nielosowego krycia. Genetyka populacji matematycznej jest formalizmem, który pozwala nam dokładnie przewidzieć przyszłe częstotliwości alleli, jeśli dostępne są pełne informacje o tych pięciu siłach. Oczywiście nigdy tak nie jest, chociaż przybliżenia mogą być niezwykle przydatne. Genetyka populacji jest jednym z najlepiej sprawdzonych modeli w nauce.
Genetyka populacji może wyjaśnić proces, w którym nowe adaptacje pojawiają się i utrwalają w gatunku, sposób specjacji, dlaczego niektóre cechy adaptacyjne ewoluują łatwiej niż inne, ewolucję ewolucji i wiele innych zagadnień o znaczeniu naukowym. Ponieważ ewolucja odbywa się głównie przez miliony lat (tj. Ewolucyjne ramy czasowe), bezpośrednie eksperymenty mogą być trudne. Jednak zasady genetyki populacji zostały przetestowane i zweryfikowane z gatunkami, których czas replikacji jest bardzo krótki, takimi jak bakterie, które mogą się rozmnażać w ciągu pół godziny przy odpowiedniej przestrzeni i składnikach odżywczych.
Pięć sił ewolucyjnych skwantyfikowanych i zbadanych przez genetykę populacji jest intuicyjnie łatwe do zrozumienia. Dobór naturalny ma miejsce, gdy organizm zostaje zabity przez swoje środowisko, rywalizujące gatunki lub członków tego samego gatunku, z jakiegokolwiek powodu. Jeśli śmierć nastąpi przed rozmnażaniem, mówi się, że organizm jest ewolucyjnie nieskuteczny. Jakiekolwiek cechy związane z przedwczesną śmiercią zostaną ostatecznie wybrane z puli genów. Dobór naturalny jest być może najsilniejszym z sił ewolucyjnych i najszerzej rozumianym.
Dryf genetyczny występuje losowo u potomstwa. Kiedy pewna cecha nie wpływa na zdolność organizmu do przeżycia lub rozmnażania się w ten czy inny sposób, może ewoluować i zostać utrwalona wyłącznie w wyniku loterii genetycznej. Mutacje są również efektem ubocznym błędów kopiowania DNA i rzadko stają się widoczne lub znaczące, chociaż czasami mogą skutkować korzystną cechą przeżycia.
Migracja ma miejsce, gdy członkowie gatunku przemieszczają się z jednego miejsca do drugiego, przerywając reprodukcyjne więzi z innymi członkami gatunku. Kiedy część gatunku zostaje reprodukcyjnie odizolowana od innej części przez barierę geograficzną, obie grupy ostatecznie specjalizują się w różne warianty. Charles Darwin zauważył to na Wyspach Galapagos. Nielosowe krycie jest kolejną bardzo potężną siłą w genetyki populacji. Bardziej atrakcyjni członkowie gatunku na ogół pozyskują więcej partnerów na dłuższy czas i dzięki temu odnoszą większy sukces reprodukcyjny.
Genetyka populacji jest ogromną dziedziną, która była badana przez wiele milionów naukowców, nie tylko biologów, i będzie nadal badana przez miliony przyszłych. Niestety, uczy się go tylko na najbardziej podstawowym poziomie w systemach szkół publicznych.