Что такое принцип Харди-Вайнберга?

Годфри Харди (1877-1947), английский математик, и Вильгельм Вайнберг (1862-1937), немецкий врач, оба нашли способ связать генетическую вероятность и эволюцию в начале 20 века. . Харди и Вайнберг независимо друг от друга работали над поиском математического уравнения, объясняющего связь между генетическим равновесием и эволюцией популяции видов.

Фактически, Вайнберг был первым этих двух мужчин опубликовал и прочитал лекцию о своих идеях генетического равновесия в 1908 году. Он представил свои открытия Обществу естественной истории Отечества в Вюртемберге, Германия, в январе того же года. Работа Харди была опубликована только через шесть месяцев после этого, но он получил все признание, потому что опубликовал на английском языке, в то время как работа Вайнберга была доступна только на немецком. Прошло 35 лет, прежде чем вклад Вайнберга был признан. Даже сегодня в некоторых английских текстах эта идея упоминается только как «закон Харди», полностью игнорируя работы Вайнберга.

Харди, Вайнберг и микроэволюция

Теория эволюции Чарльза Дарвина кратко коснулась благоприятных характеристик, передаваемых от родителей к потомству, но реальный механизм этого был несовершенным. Грегор Мендель не публиковал свою работу до смерти Дарвина. И Харди, и Вайнберг понимали, что естественный отбор произошел из-за небольших изменений в генах вида.

В центре внимания работ Харди и Вайнберга были очень маленькие изменения на генном уровне либо случайно, либо из-за других обстоятельств, изменивших генофонд популяции. Частота появления определенных аллелей менялась из поколения в поколение. Это изменение частоты аллелей было движущей силой эволюции на молекулярном уровне, или микроэволюции.

Поскольку Харди был очень одаренным математиком, он хотел найти уравнение, которое предсказывало бы частоту аллелей в популяциях, чтобы он мог найти вероятность эволюции, происходящей в течение ряда поколений. Вайнберг также независимо работал над тем же решением. Уравнение Харди-Вайнберга использовало частоту аллелей для прогнозирования генотипов и отслеживания их на протяжении поколений.

The Hardy Weinberg Уравнение равновесия

p 2 + 2pq + q 2 = 1

(p = частота или процент доминантного аллеля в десятичном формате, q = частота или процент рецессивного аллеля в десятичном формате)

Поскольку p — это частота всех доминантных аллелей ( A ), она учитывает всех гомозиготных доминантных особей ( AA ) и половину гетерозиготных частные лица ( A a). Аналогичным образом, поскольку q — частота всех рецессивных аллелей ( a ), он учитывает всех гомозиготных рецессивных особей ( aa ) и половину гетерозиготных особей. (A a ). Следовательно, p 2 обозначает всех гомозиготных доминантных особей, q 2 обозначает всех гомозиготных рецессивных особей, а 2pq — все гетерозиготные особи в популяции. Все установлено равным 1, потому что все особи в популяции равны 100 процентам. Это уравнение может точно определить, произошла ли эволюция между поколениями и в каком направлении движется популяция.

Чтобы это уравнение работало, необходимо предполагается, что все следующие условия не выполняются одновременно:

  1. Мутации на уровне ДНК не происходит.
  2. Естественного отбора не происходит.
  3. Популяция бесконечно большая.
  4. Все члены популяции могут размножаться и размножаться.
  5. Все спаривания абсолютно случайны.
  6. Все особи производят одинаковое количество потомков.
  7. Эмиграции или иммиграции не происходит.

В приведенном выше списке описаны причины эволюции. Если все эти условия выполняются одновременно, то в популяции не происходит эволюции. Поскольку для предсказания эволюции используется уравнение Харди-Вайнберга, механизм эволюции должен иметь место.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий