ما هو مبدأ هاردي واينبرغ؟

وجد جودفري هاردي (1877-1947) ، عالم رياضيات إنجليزي ، وويلهلم واينبرغ (1862-1937) ، وهو طبيب ألماني ، طريقة لربط الاحتمالية الوراثية تطور في أوائل القرن العشرين. عمل هاردي ووينبرغ بشكل مستقل على إيجاد معادلة رياضية لشرح العلاقة بين التوازن الجيني والتطور في مجموعة من الأنواع.

في الواقع ، كان وينبرغ أول رجلين ينشر ويحاضر عن أفكاره حول التوازن الجيني في عام 1908. قدم النتائج التي توصل إليها إلى جمعية التاريخ الطبيعي للأرض في Württemberg ، ألمانيا في يناير من ذلك العام. لم يتم نشر عمل هاردي إلا بعد ستة أشهر من ذلك ، لكنه حصل على كل التقدير لأنه نشر باللغة الإنجليزية بينما كان عمل واينبرغ متاحًا باللغة الألمانية فقط. استغرق الأمر 35 عامًا قبل الاعتراف بمساهمات Weinberg. حتى اليوم ، تشير بعض النصوص الإنجليزية فقط إلى الفكرة على أنها "قانون هاردي" ، والتي تستبعد تمامًا عمل واينبرغ.

تشارلز داروين تطرقت نظرية التطور لفترة وجيزة إلى الخصائص المواتية التي تنتقل من الآباء إلى الأبناء ، ولكن الآلية الفعلية لذلك كانت معيبة. لم ينشر غريغور مندل عمله إلا بعد وفاة داروين. أدرك كل من هاردي ووينبرغ أن الانتقاء الطبيعي حدث بسبب التغيرات الصغيرة داخل جينات الأنواع.

كان تركيز أعمال هاردي ووينبرغ على التغييرات الصغيرة جدًا على المستوى الجيني إما بسبب الصدفة أو الظروف الأخرى التي غيرت تجمع الجينات من السكان. تواتر ظهور بعض الأليلات تغير عبر الأجيال. كان هذا التغيير في تواتر الأليلات هو القوة الدافعة وراء التطور على المستوى الجزيئي أو التطور الجزئي.

نظرًا لأن هاردي كان عالمًا رياضيًا موهوبًا للغاية ، فقد أراد إيجاد معادلة تتنبأ بالأليل التردد في عدد السكان حتى يتمكن من العثور على احتمال حدوث تطور على عدد من أجيال. كما عمل واينبرغ بشكل مستقل نحو نفس الحل. استخدمت معادلة توازن هاردي واينبرغ تردد الأليلات للتنبؤ بالأنماط الجينية وتتبعها عبر الأجيال.

ص² + 2 ق + س² = 1

(p = تواتر أو نسبة الأليل السائد بالتنسيق العشري ، q = تواتر أو نسبة الأليل المتنحي بالتنسيق العشري)

بما أن p هو تكرار جميع الأليلات السائدة (أ) ، يحسب كل متماثل الزيجوت الأفراد المسيطرون (AA) ونصف غير متماثل الزيجوت الأفراد (أأ). وبالمثل ، بما أن q هو تكرار جميع الأليلات المتنحية (أ) ، يحسب كل الأفراد المتنحيين المتماثلين (أأ) ونصف الأفراد المتغاير الزيجوت (أأ). لذلك ، ص² لتقف على جميع الأفراد المهيمنين الزيجوت ، س² يرمز إلى جميع الأفراد المتنحيين من نفس الزيجوت ، و 2 pq هو كل الأفراد من الزيجوت من الزيجوت. يتم تعيين كل شيء يساوي 1 لأن جميع الأفراد في السكان يساويون 100 بالمائة. يمكن لهذه المعادلة أن تحدد بدقة ما إذا كان التطور قد حدث بين الأجيال أم لا وفي أي اتجاه يتجه السكان.

لكي تعمل هذه المعادلة ، من المفترض أن جميع الشروط التالية لم يتم استيفائها في نفس الوقت:

1. لا تحدث طفرة على مستوى الحمض النووي.
2. الانتقاء الطبيعي لا يحدث.
3. عدد السكان كبير بلا حدود.
4. جميع أفراد السكان قادرون على التكاثر والقيام بالسلالات.
5. كل التزاوج عشوائي تمامًا.
6. ينتج جميع الأفراد نفس العدد من النسل.
7. لا يوجد هجرة أو هجرة تحدث.

تصف القائمة أعلاه أسباب التطور. إذا تم استيفاء جميع هذه الشروط في نفس الوقت ، فلا يوجد تطور يحدث في المجتمع. نظرًا لاستخدام معادلة توازن هاردي واينبرغ للتنبؤ بالتطور ، يجب أن تحدث آلية للتطور.