Was ist Darwinsche Populationsgenetik?

Die darwinistische Populationsgenetik oder einfach Populationsgenetik ist ein zentrales Merkmal, wenn nicht sogar das zentrale Merkmal der modernen evolutionären Synthese oder des Neodarwinismus. Die moderne evolutionäre Synthese ist eine Kombination aus Darwins Theorie der Evolution von Arten durch natürliche Selektion, Mendels Theorie der Genetik als Grundlage der biologischen Vererbung und mathematischer Populationsgenetik. Von Dutzenden von Wissenschaftlern in den 1930er und 1940er Jahren zusammengestellt, ist die darwinistische Populationsgenetik unser bestes Modell für den Prozess, der inkrementell alles Leben auf der Erde, die Evolution und die natürliche Selektion geschaffen hat.

Populationsgenetik ist die Untersuchung der genetischen Verteilung und Veränderung der Allelhäufigkeit innerhalb einer bestimmten Art – im Wesentlichen, welche Gene innerhalb dieser Art mehr oder weniger prominent sind. Diese Verteilung und die Art und Weise, wie sie sich verändert, kann umfassend durch fünf Kräfte verstanden werden: natürliche Selektion, genetische Drift, Mutation, Migration und nicht zufällige Paarung. Die mathematische Populationsgenetik ist ein Formalismus, der es uns ermöglicht, zukünftige Allelfrequenzen präzise vorherzusagen, wenn vollständige Informationen über diese fünf Kräfte verfügbar sind. Natürlich ist dies nie der Fall, obwohl Näherungen äußerst nützlich sein können. Die Populationsgenetik gehört zu den am besten verifizierten Modellen in der Wissenschaft.

Populationsgenetik kann den Prozess erklären, durch den neue Anpassungen entstehen und in einer Art fixiert werden, wie Artbildung auftritt, warum sich einige adaptive Merkmale schneller entwickeln als andere, die Entwicklung der Evolvierbarkeit und viele andere Aspekte von wissenschaftlichem Interesse. Da die Evolution meist über Millionen von Jahren (dh evolutionäre Zeitskalen) stattfindet, können direkte Experimente schwierig sein. Allerdings wurden die Prinzipien der Populationsgenetik mit Arten getestet und verifiziert, deren Replikationszeiten sehr kurz sind, wie zum Beispiel Bakterien, die sich bei geeignetem Platz und Nährstoffen in einer halben Stunde vermehren können.

Die fünf evolutionären Kräfte, die von der Populationsgenetik quantifiziert und untersucht wurden, sind intuitiv leicht zu verstehen. Natürliche Selektion tritt auf, wenn ein Organismus aus irgendeinem Grund von seiner Umwelt, rivalisierenden Arten oder Mitgliedern derselben Art abgetötet wird. Tritt der Tod vor der Fortpflanzung ein, gilt der Organismus als evolutionär erfolglos. Welche Merkmale auch immer mit dem vorzeitigen Tod verbunden sind, werden schließlich aus dem Genpool ausgewählt. Die natürliche Auslese ist vielleicht die mächtigste der evolutionären Kräfte und die am weitesten verstandene.

Die genetische Drift tritt bei den Nachkommen zufällig auf. Wenn ein bestimmtes Merkmal die Fähigkeit eines Organismus, zu überleben oder sich zu reproduzieren, nicht auf die eine oder andere Weise beeinflusst, kann es sich als Folge der genetischen Lotterie entwickeln und fest werden. Mutationen sind auch eine Nebenwirkung der Kopierfehler der DNA und werden selten sichtbar oder signifikant, obwohl sie gelegentlich zu einem vorteilhaften Überlebensmerkmal führen können.

Migration tritt auf, wenn sich Mitglieder einer Art von einem Ort zum anderen bewegen und die reproduktiven Bindungen mit anderen Mitgliedern der Art abbrechen. Wenn ein Teil einer Art durch eine geografische Barriere reproduktiv von einem anderen Teil isoliert wird, speziieren die beiden Gruppen schließlich in verschiedene Varianten. Dies wurde bekanntlich von Charles Darwin auf den Galapagos-Inseln beobachtet. Die nicht zufällige Paarung ist eine weitere sehr starke Kraft in der Populationsgenetik. Attraktivere Mitglieder einer Art erwerben in der Regel mehr Partner für längere Zeiträume und erzielen dadurch einen größeren Fortpflanzungserfolg.
Populationsgenetik ist ein riesiges Gebiet, das von vielen Millionen Wissenschaftlern, nicht nur Biologen, untersucht wurde und das auch in Zukunft von Millionen untersucht werden wird. Leider wird es in den öffentlichen Schulsystemen nur auf der einfachsten Ebene unterrichtet.