Qu'est-ce que le principe Hardy-Weinberg?

Godfrey Hardy (1877-1947), un mathématicien anglais, et Wilhelm Weinberg (1862-1937), un médecin allemand, ont tous deux trouvé un moyen de lier la probabilité génétique et l'évolution au début du 20e siècle. Hardy et Weinberg ont indépendamment travaillé à trouver une équation mathématique pour expliquer le lien entre l'équilibre génétique et l'évolution dans une population d'espèces.

En fait, Weinberg a été le premier des deux hommes à publier et à donner des conférences sur ses idées d'équilibre génétique en 1908. Il a présenté ses conclusions à la Société d'histoire naturelle de la patrie à Wurtemberg, en Allemagne, en janvier de la même année. Le travail de Hardy n'a été publié que six mois après, mais il a reçu toute la reconnaissance car il a publié en anglais alors que celui de Weinberg n'était disponible qu'en allemand. Il a fallu 35 ans pour que les contributions de Weinberg soient reconnues. Aujourd'hui encore, certains textes anglais ne font référence à l'idée que sous le nom de «loi de Hardy», écartant totalement le travail de Weinberg.

Hardy et Weinberg et Microevolution

La théorie de l'évolution de Charles Darwin a brièvement évoqué les caractéristiques favorables transmises des parents à la progéniture, mais le mécanisme réel à cet égard était défectueux. Gregor Mendel n'a publié son travail qu'après la mort de Darwin. Hardy et Weinberg ont compris que la sélection naturelle avait lieu en raison de petits changements au sein des gènes de l'espèce.

Les travaux de Hardy et Weinberg se sont concentrés sur de très petits changements au niveau des gènes, dus soit au hasard, soit à d'autres circonstances qui ont modifié le patrimoine génétique de la population. La fréquence d'apparition de certains allèles a changé au fil des générations. Ce changement de fréquence des allèles a été le moteur de l'évolution au niveau moléculaire, ou microévolution.

Étant donné que Hardy était un mathématicien très doué, il voulait trouver une équation qui prédirait la fréquence des allèles dans les populations afin qu'il puisse trouver la probabilité d'évolution se produisant sur un certain nombre de générations. Weinberg a également travaillé de manière indépendante vers la même solution. L'équation d'équilibre Hardy-Weinberg a utilisé la fréquence des allèles pour prédire les génotypes et les suivre au fil des générations..

L'équation d'équilibre Hardy Weinberg

p² + 2pq + q² = 1

(p = la fréquence ou le pourcentage de l'allèle dominant au format décimal, q = la fréquence ou le pourcentage de l'allèle récessif au format décimal)

Puisque p est la fréquence de tous les allèles dominants (UNE), il compte tous les individus homozygotes dominants (AA) et la moitié des individus hétérozygotes (UNEune). De même, puisque q est la fréquence de tous les allèles récessifs (une), il compte tous les individus récessifs homozygotes (aa) et la moitié des individus hétérozygotes (Aune). Par conséquent, p² représente tous les individus homozygotes dominants, q² représente tous les individus récessifs homozygotes, et 2pq représente tous les individus hétérozygotes d'une population. Tout est égal à 1 car tous les individus d'une population sont égaux à 100%. Cette équation peut déterminer avec précision si une évolution s'est produite entre les générations et dans quelle direction la population se dirige..

Pour que cette équation fonctionne, il est supposé que toutes les conditions suivantes ne sont pas remplies en même temps:

1. Aucune mutation au niveau de l'ADN ne se produit.
2. Il n'y a pas de sélection naturelle.
3. La population est infiniment grande.
4. Tous les membres de la population peuvent se reproduire et se reproduisent.
5. Tout accouplement est totalement aléatoire.
6. Tous les individus produisent le même nombre de descendants.
7. Il n'y a pas d'émigration ou d'immigration en cours.

La liste ci-dessus décrit les causes de l'évolution. Si toutes ces conditions sont réunies en même temps, alors aucune évolution ne se produit dans une population. Puisque l'équation d'équilibre de Hardy-Weinberg est utilisée pour prédire l'évolution, un mécanisme d'évolution doit se produire.