معلومات

ما هو مبدأ هاردي وينبرغ؟

ما هو مبدأ هاردي وينبرغ؟

وجد جودفري هاردي (1877-1947) ، عالم الرياضيات الإنجليزي ، وويلهلم وينبرج (1862-1937) ، وهو طبيب ألماني ، طريقة لربط الاحتمالات الجينية والتطور في أوائل القرن العشرين. عمل هاردي ووينبرج بشكل مستقل على إيجاد معادلة رياضية لشرح العلاقة بين التوازن الجيني والتطور في مجموعة من الأنواع.

في الواقع ، كان وينبرغ أول رجلين ينشر ويحاضر حول أفكاره عن التوازن الوراثي في ​​عام 1908. وقد قدم النتائج التي توصل إليها إلى جمعية التاريخ الطبيعي للأرض في مدينة فيرتمبرغ بألمانيا في يناير من ذلك العام. لم ينشر عمل هاردي إلا بعد ستة أشهر من ذلك ، لكنه حصل على كل التقدير لأنه نشر باللغة الإنجليزية بينما كان كتاب وينبرج متاحًا باللغة الألمانية فقط. استغرق الأمر 35 عامًا قبل الاعتراف بمساهمات Weinberg. حتى اليوم ، تشير بعض النصوص الإنجليزية فقط إلى الفكرة باسم "قانون هارديز" ، مستبعدًا تمامًا عمل وينبرغ.

هاردي وينبرغ والتطور الجزئي

تطورت نظرية التطور لشارلز داروين لفترة وجيزة حول الخصائص المواتية التي تنتقل من الآباء إلى النسل ، ولكن الآلية الفعلية لذلك كانت معيبة. لم ينشر جريجور مندل عمله إلا بعد وفاة داروين. أدرك كل من هاردي ووينبرج أن الانتقاء الطبيعي حدث بسبب تغيرات طفيفة داخل جينات النوع.

كان تركيز أعمال هارديز ووينبرج ينصب على التغييرات الصغيرة جدًا على مستوى الجينات إما بسبب الصدفة أو الظروف الأخرى التي غيرت مجموعة الجينات من السكان. تواتر ظهور بعض الأليلات تغير على مر الأجيال. كان هذا التغيير في تواتر الأليلات هو القوة الدافعة وراء التطور على المستوى الجزيئي ، أو التطور الجزئي.

نظرًا لأن هاردي كان عالم رياضيات موهوبًا للغاية ، فقد أراد إيجاد معادلة من شأنها أن تتنبأ بتكرار الأليل في المجموعات السكانية حتى يتمكن من العثور على احتمال حدوث تطور على مدى عدة أجيال. لقد عمل Weinberg أيضًا بشكل مستقل على نفس الحل. تستخدم معادلة التوازن Hardy-Weinberg تردد الأليلات للتنبؤ بالأنماط الجينية وتتبعها على مر الأجيال.

معادلة هاردي وينبرغ للتوازن

ص2 + 2pq + ف2 = 1

(ع = التردد أو النسبة المئوية للأليل المهيمن بالتنسيق العشري ، q = التردد أو النسبة المئوية للأليل المتنحي بالتنسيق العشري)

بما أن p هي تردد جميع الأليلات المهيمنة (ا) ، فإنه يحسب جميع الأفراد المهيمنة متجانسة (AA) ونصف الأفراد غير المتجانسين (اا). وبالمثل ، بما أن q هي تردد جميع الأليلات المتنحية (ا) ، فإنه يحسب جميع الأفراد المتنحية متماثل (أأ) ونصف الأفراد غير المتجانسين (أا). لذلك ، ص2 لتقف على جميع الأفراد المهيمنة متجانسة ، ف2 لتقف على كل الأفراد المتنحيين المتماثلين ، و 2pq هو كل الأفراد غير المتجانسين في عدد السكان. يتم تعيين كل شيء يساوي 1 لأن جميع الأفراد في المجتمع يساوي 100 بالمائة. يمكن لهذه المعادلة أن تحدد بدقة ما إذا كان التطور قد حدث بين الأجيال وفي أي اتجاه يتجه السكان.

لكي تنجح هذه المعادلة ، من المفترض أن جميع الشروط التالية لم يتم الوفاء بها في نفس الوقت:

  1. طفرة على مستوى الحمض النووي لا تحدث.
  2. الانتقاء الطبيعي لا يحدث.
  3. عدد السكان كبير بلا حدود.
  4. جميع أفراد المجتمع قادرون على التكاثر والتكاثر.
  5. كل التزاوج عشوائي تماما.
  6. جميع الأفراد ينتجون نفس العدد من النسل.
  7. لا توجد الهجرة أو الهجرة التي تحدث.

تصف القائمة أعلاه أسباب التطور. إذا تم استيفاء جميع هذه الشروط في نفس الوقت ، فلن يحدث تطور في مجتمع ما. نظرًا لاستخدام معادلة التوازن هاردي وينبرغ للتنبؤ بالتطور ، يجب أن تحدث آلية للتطور.


شاهد الفيديو: دروس أفكر # قانون Hardy-Weinberg (يونيو 2021).