Что такое дарвиновская популяционная генетика?

Дарвиновская популяционная генетика, или просто популяционная генетика, является центральной, если не центральной, особенностью современного эволюционного синтеза или неодарвинизма. Современный эволюционный синтез представляет собой сочетание дарвиновской теории эволюции видов путем естественного отбора, генетической теории Менделя как основы биологического наследования и математической генетики популяций. Дарвиновская популяционная генетика, собранная десятками ученых на протяжении 1930-х и 1940-х годов, является нашей лучшей моделью процесса, который постепенно создал всю жизнь на Земле, эволюцию и естественный отбор.

Популяционная генетика - это изучение генетического распределения и изменения частоты аллелей в пределах данного вида - в основном, какие гены более или менее видны в пределах этого вида. Это распределение и то, как оно изменяется, может быть понято всесторонне через пять сил: естественный отбор, генетический дрейф, мутация, миграция и неслучайное спаривание. Математическая популяционная генетика - это формализм, который позволяет нам точно предсказать будущие частоты аллелей, если будет доступна полная информация об этих пяти силах. Конечно, это никогда не происходит, хотя приближения могут быть чрезвычайно полезными. Популяционная генетика является одной из наиболее проверенных моделей в науке.

Популяционная генетика может объяснить процесс, с помощью которого у вида возникают и закрепляются новые адаптации, как происходит видообразование, почему некоторые адаптивные черты эволюционируют быстрее, чем другие, эволюция эволюционируемости и многие другие вопросы, представляющие научный интерес. Поскольку эволюция в основном происходит в течение миллионов лет (то есть эволюционных временных масштабов), прямые эксперименты могут быть трудными. Тем не менее, принципы популяционной генетики были проверены и проверены на видах, у которых очень короткое время размножения, таких как бактерии, которые могут размножаться за полчаса при наличии подходящего места и питательных веществ.

Пять эволюционных сил, измеряемых и изучаемых популяционной генетикой, интуитивно просты для понимания. Естественный отбор происходит, когда по какой-либо причине организм погибает от окружающей среды, конкурирующих видов или представителей одного и того же вида. Если смерть наступает до размножения, говорят, что организм эволюционно неудачен. Все признаки, связанные с преждевременной смертью, в конечном итоге будут выбраны из генофонда. Естественный отбор, пожалуй, самая мощная из эволюционных сил и наиболее широко понимаемая.

Генетический дрейф происходит случайным образом у потомства. Когда определенная черта не влияет на способность организма выживать или размножаться тем или иным способом, она может развиваться и становиться чисто следствием генетической лотереи. Мутации также являются побочным эффектом ошибок копирования ДНК и редко становятся видимыми или значительными, хотя иногда они могут привести к выгодной характеристике выживания.

Миграция происходит, когда представители вида перемещаются из одного места в другое, разрывая репродуктивные связи с другими представителями вида. Когда часть вида становится репродуктивно изолированной от другой части из-за географического барьера, две группы в конечном итоге попадают в разные варианты. Это было замечательно замечено на Галапагосских островах Чарльзом Дарвином. Неслучайное спаривание - еще одна очень мощная сила в популяционной генетике. Более привлекательные представители вида, как правило, приобретают больше самцов в течение более длительных периодов и в результате получают больший репродуктивный успех.

Генетика населения - это огромная область, которую изучают многие миллионы ученых, а не только биологи, и будут изучать миллионы в будущем. К сожалению, это преподается только на самом базовом уровне в системах государственных школ.