Godfrey Hardy (1877-1947), anglický matematik, a Wilhelm Weinberg (1862-1937), německý lékař, oba našli způsob, jak propojit genetickou pravděpodobnost a vývoj na počátku 20. století. Hardy a Weinberg nezávisle pracovali na nalezení matematické rovnice, aby vysvětlili souvislost mezi genetickou rovnováhou a evolucí v populaci druhů.
Ve skutečnosti byl Weinberg prvním ze dvou mužů, kteří v roce 1908 publikovali a přednášeli o svých představách o genetické rovnováze. V lednu téhož roku představil svá zjištění Společnosti pro přirozenou historii vlasti ve Württembersku v Německu. Hardyho práce nebyla publikována až do šesti měsíců poté, ale získal veškeré uznání, protože publikoval v anglickém jazyce, zatímco Weinbergovo dílo bylo k dispozici pouze v němčině. Trvalo 35 let, než byly Weinbergovy příspěvky uznány. Dokonce i dnes některé anglické texty odkazují pouze na tuto myšlenku jako „Hardyho zákon“, což naprosto diskontuje práci Weinberga.
Hardy a Weinberg a mikroevoluce
Charles Darwin's
Teorie evoluce se krátce dotkla příznivých charakteristik, které byly předávány z rodičů na potomky, ale skutečný mechanismus pro to byl chybný. Gregor Mendel publikoval jeho práci až po Darwinově smrti. Hardy i Weinberg pochopili, že k přirozenému výběru došlo kvůli malým změnám v genech druhu.Práce Hardyho a Weinberga byla zaměřena na velmi malé změny na úrovni genů, buď kvůli náhodné situaci nebo jiným okolnostem, které změnily genový fond z populace. Frekvence, ve které se objevily určité alely, se v průběhu generací měnila. Tato změna frekvence alel byla hnací silou evoluce na molekulární úrovni nebo mikroevoluci.
Protože Hardy byl velmi nadaný matematik, chtěl najít rovnici, která by předpovídala alelu frekvence v populacích, aby mohl najít pravděpodobnost, že k evoluci dojde v celé řadě generace. Weinberg také nezávisle pracoval na stejném řešení. Hardy-Weinbergova rovnovážná rovnice použila frekvenci alely předpovídat genotypy a sledovat je po generace.
Hardy Weinbergova rovnovážná rovnice
str2 + 2pq + q2 = 1
(p = frekvence nebo procento dominantní alely v desítkovém formátu, q = frekvence nebo procento recesivní alely v desítkovém formátu)
Protože p je frekvence všech dominantních alel (A), počítá všechny homozygotní dominantní jednotlivci (AA) a polovina heterozygotní Jednotlivci (AA). Podobně, protože q je frekvence všech recesivních alel (A), počítá všechny homozygotní recesivní jedince (aa) a polovina heterozygotních jedinců (AA). Proto str2 znamená všechny homozygotní dominantní jednotlivce, q2 znamená všechny homozygotní recesivní jedince a 2pq jsou heterozygotní jedinci v populaci. Vše je nastaveno na 1, protože všichni jednotlivci v populaci se rovnají 100 procentům. Tato rovnice může přesně určit, zda došlo k evoluci mezi generacemi a kterým směrem populace směřuje.
Aby tato rovnice fungovala, předpokládá se, že nejsou současně splněny všechny následující podmínky:
- K mutaci na úrovni DNA nedochází.
- Přírodní výběr nedochází.
- Populace je nekonečně velká.
- Všichni členové populace jsou schopni chovat a chovat.
- Veškeré páření je zcela náhodné.
- Všichni jednotlivci produkují stejný počet potomků.
- Nedochází k emigraci ani imigraci.
Výše uvedený seznam popisuje příčiny evoluce. Pokud jsou všechny tyto podmínky splněny současně, v populaci nedochází k žádnému vývoji. Protože Hardy-Weinbergova rovnovážná rovnice se používá k predikci evoluce, musí se vyvíjet mechanismus evoluce.