La genética de poblaciones darwiniana, o simplemente la genética de poblaciones, es una característica central, si no la característica central, de la síntesis evolutiva moderna o neodarwinismo. La síntesis evolutiva moderna es una combinación de la teoría de Darwin de la evolución de las especies por selección natural, la teoría de la genética de Mendel como base para la herencia biológica y la genética matemática de poblaciones. Reunida por docenas de científicos a lo largo de las décadas de 1930 y 1940, la genética de poblaciones darwiniana es nuestro mejor modelo del proceso que creó gradualmente toda la vida en la Tierra, la evolución y la selección natural.
La genética de poblaciones es el estudio de la distribución genética y el cambio de la frecuencia de los alelos dentro de una especie determinada; básicamente, qué genes son más o menos prominentes dentro de esa especie. Esta distribución y la forma en que cambia se pueden entender de manera integral a través de cinco fuerzas: selección natural, deriva genética, mutación, migración y apareamiento no aleatorio. La genética de poblaciones matemática es un formalismo que nos permite predecir con precisión las frecuencias futuras de los alelos si se dispone de información completa sobre estas cinco fuerzas. Por supuesto, nunca lo es, aunque las aproximaciones pueden resultar sumamente útiles. La genética de poblaciones se encuentra entre los modelos mejor verificados en la ciencia.
La genética de poblaciones puede explicar el proceso por el cual surgen nuevas adaptaciones y se fijan en una especie, cómo ocurre la especiación, por qué algunos rasgos adaptativos evolucionan más rápidamente que otros, la evolución de la capacidad de evolución y muchos otros asuntos de interés científico. Debido a que la evolución tiene lugar principalmente durante millones de años (es decir, escalas de tiempo evolutivas), la experimentación directa puede ser difícil. Sin embargo, los principios de la genética de poblaciones se han probado y verificado con especies cuyos tiempos de replicación son muy cortos, como las bacterias, que pueden reproducirse en media hora si se les da el espacio y los nutrientes adecuados.
Las cinco fuerzas evolutivas cuantificadas y estudiadas por la genética de poblaciones son intuitivamente fáciles de entender. La selección natural ocurre cuando un organismo es aniquilado por su entorno, especies rivales o miembros de la misma especie, por cualquier motivo. Si la muerte ocurre antes de la reproducción, se dice que el organismo no tiene éxito evolutivo. Cualquier rasgo asociado con la muerte prematura eventualmente será seleccionado del acervo genético. La selección natural es quizás la más poderosa de las fuerzas evolutivas y la más ampliamente comprendida.
La deriva genética ocurre aleatoriamente en la descendencia. Cuando un determinado rasgo no afecta la capacidad de un organismo para sobrevivir o reproducirse de una forma u otra, puede evolucionar y volverse fijo simplemente como consecuencia de la lotería genética. Las mutaciones también son un efecto secundario de los errores de copia del ADN y rara vez se vuelven visibles o significativas, aunque ocasionalmente pueden resultar en un rasgo de supervivencia ventajoso.
La migración ocurre cuando los miembros de una especie se mueven de un lugar a otro, cortando los lazos reproductivos con otros miembros de la especie. Cuando una parte de una especie se aísla reproductivamente de otra parte por una barrera geográfica, los dos grupos eventualmente se especializan en diferentes variantes. Esto fue famoso en las Islas Galápagos por Charles Darwin. El apareamiento no aleatorio es otra fuerza muy poderosa en la genética de poblaciones. Los miembros más atractivos de una especie generalmente adquieren más parejas durante períodos más largos y, como resultado, experimentan un mayor éxito reproductivo.
La genética de poblaciones es un campo enorme que ha sido estudiado por muchos millones de científicos, no solo biólogos, y seguirá siendo estudiado por millones en el futuro. Desafortunadamente, solo se enseña en el nivel más básico en los sistemas escolares públicos.