Vad är Darwinian Population Genetics?
Darwinisk befolkningsgenetik, eller helt enkelt befolkningsgenetik, är ett centralt inslag, om inte det centrala, i den moderna evolutionära syntesen eller neo-darwinismen. Den moderna evolutionära syntesen är en kombination av Darwins teori om artens utveckling genom naturligt urval, Mendels teori om genetik som grund för biologisk arv och matematisk populationsgenetik. Sammansatt av dussintals forskare under 1930-talet och 1940-talet, är den darwinistiska befolkningsgenetiken vår bästa modell för processen som stegvis skapade allt liv på jorden, evolution och naturligt urval.
Befolkningsgenetik är studien av den genetiska distributionen och förändringen av allelfrekvens inom en given art - i princip vilka gener som är mer eller mindre framträdande inom den arten. Denna fördelning och hur den förändras kan förstås genom fem krafter: naturlig selektion, genetisk drift, mutation, migration och icke-slumpmässig parning. Matematisk befolkningsgenetik är en formalism som gör att vi exakt kan förutsäga framtida allelfrekvenser om fullständig information om dessa fem krafter finns tillgänglig. Naturligtvis är det aldrig, även om approximationer kan vara mycket användbara. Befolkningsgenetik är bland de bäst verifierade modellerna inom vetenskapen.
Befolkningsgenetik kan förklara processen genom vilken nya anpassningar dyker upp och fixeras i en art, hur speciation inträffar, varför vissa adaptiva egenskaper utvecklas lättare än andra, utvecklingen av utvecklingsbarhet och många andra frågor av vetenskapligt intresse. Eftersom evolution mestadels äger rum under miljoner år (dvs utvecklingsstider) kan direkt experiment vara svårt. Principerna för populationsgenetik har emellertid testats och verifierats med arter vars replikerande tider är mycket korta, till exempel bakterier, som kan reproducera sig på en halvtimme med lämpligt utrymme och näringsämnen.
De fem evolutionära krafterna som kvantifieras och studeras av populationsgenetik är intuitivt lätt att förstå. Naturligt urval sker när en organism dödas av dess miljö, rivaliserande arter eller medlemmar av samma art, oavsett anledning. Om döden inträffar före reproduktionen sägs organismen vara evolutionärt misslyckad. Oavsett egenskaper som är förknippade med den för tidiga döden kommer så småningom att väljas ur genpoolen. Naturligt urval är kanske den mest kraftfulla av evolutionära krafter och den mest förstått.
Genetisk drift sker slumpmässigt hos avkommor. När ett visst drag inte påverkar en organisms förmåga att överleva eller reproducera på ett eller annat sätt, kan det utvecklas och fixas rent till följd av det genetiska lotteriet. Mutationer är också en biverkning av kopieringsfelen av DNA och blir sällan synliga eller signifikanta, även om de ibland kan leda till en fördelaktig överlevnadsegenskap.
Migration inträffar när medlemmar av en art flyttar från en plats till en annan, och avskaffar fortplantningsband med andra medlemmar av arten. När en del av en art isoleras reproduktivt från en annan del av en geografisk barriär, specificerar de båda grupperna så småningom i olika varianter. Detta observerades berömt på Galapagosöarna av Charles Darwin. Nonrandom parning är en annan mycket kraftfull kraft inom befolkningsgenetik. Mer attraktiva medlemmar av en art får i allmänhet fler kamrater under längre perioder och upplever större reproduktionsframgång som resultat.
Befolkningsgenetik är ett enormt fält som har studerats av många miljoner forskare, inte bara biologer, och kommer att fortsätta att studeras av miljoner framöver. Tyvärr undervisas det bara på den mest grundläggande nivån i de offentliga skolsystemen.