Sebelum kita melanjutkan ke Hukum Hardy Weinberg, Mari kita ulang terkait pengetahuan tentang Genetika Populasi. Genetika Populasi adalah salah satu bidang Biologi yang mempelajari perubahan komposisi genetik suatu populasi biologis selama jangka waktu tertentu. Perubahan tersebut diakibatkan oleh bekerjanya berbagai faktor mikroevolusi seperti seleksi alam, aliran gen, penyimpangan genetik, dan lain-lain berbagai proses lainnya. Proses evolusi ini membentuk kumpulan gen suatu populasi. Suatu populasi berevolusi seiring dengan perubahan dalam kumpulan gen. Populasi genetika adalah bidang penelitian yang mengkaji frekuensi alel dan genotipe dalam suatu populasi dan upaya untuk mengidentifikasi berbagai faktor yang dapat menyebabkan alel dan frekuensi genotipe berubah dalam kelompok tertentu selama periode waktu tertentu. Setelah populasi manusia teridentifikasi, langkah selanjutnya adalah mencari tahu apa yang dimaksud kekuatan evolusi, jika ada, sedang bekerja pada mereka. Untuk menentukan apakah evolusi terjadi di lokus tertentu, menurut ukuran para ahli genetika populasi frekuensi alel untuk sifat tertentu dan bandingkan frekuensi yang diamati ini dengan statistik yang diprediksi oleh model matematika yang disebut Hardy-Weinberg persamaan kesetimbangan. Singkatnya, Genetika Populasi adalah studi tentang frekuensi alel, genotipe dan fenotipe pada populasi Mendel, dari perspektif mikroevolusi. Tujuan Genetika Populasi dicapai oleh merumuskan model matematika dinamika dan ekstraksi frekuensi gen kesimpulan untuk mempelajari variasi genetik pada populasi sebenarnya dan kemudian menguji kesimpulan terhadap data empiris.
Kita harus memahami konsep frekuensi genotipe dan alel serta caranya untuk menghitungnya sebelum melanjutkan ke pengetahuan Hardy-Weinberg keseimbangan karena melalui frekuensi genotipe dan alel saja, kita dapat mencapainya mampu mengukur variasi genetik dalam suatu populasi dan juga menentukan apakah lokus yang diteliti sesuai dengan ekspektasi Hardy-Weinberg masing-masing atau tidak.
Prinsip Hardy-Weinberg ditemukan secara independen oleh G.H. Hardy (seorang Matematikawan Inggris) dan W. Weinberg (seorang dokter Jerman) pada tahun 1908. Menurut hukum ini, frekuensi alel dan genotipe dalam suatu populasi tidak berpengaruh berubah dari satu generasi ke generasi lainnya, dan tetap konstan. Prinsip ini mendalilkan serangkaian kondisi dalam suatu populasi di mana tidak terjadi evolusi. Di dalam dengan kata lain, hukum Hardy Weinberg menyajikan suatu kondisi hipotetis dimana a
populasi diasumsikan memenuhi kondisi seperti ukuran yang sangat besar, kejadian tidak ada mutasi, tidak terjadi seleksi, perkawinan acak, dan tidak ada aliran gen terjadi pada populasi. Jika semua kondisi ini terpenuhi, frekuensi alel tidak akan berubah dari satu generasi ke generasi berikutnya. Matematika ini
model adalah alat yang ampuh untuk mengembangkan model evolusi dan hukumnya adalah:
Prinsip Hardy Weinberg: Hardy Weinberg memberikan prinsip dasar genetika populasi.
Menurut prinsip ini, ‘frekuensi gen suatu populasi tidak berubah dari generasi ke generasi jika
populasinya sangat besar, jika populasinya dikawinkan secara acak dan tidak ada mutasi,
migrasi atau seleksi alam.’ Kelima syarat asas Hardy Weinberg tidak dapat dipenuhi oleh populasi riil. Jadi gennya frekuensi terus berubah dan kekuatan yang menyebabkan perubahan frekuensi adalah sebagai berikut,
- Mutasi: Hugo de Vries mendefinisikan, Mutasi sebagai perubahan mendadak yang dapat diwariskan. Mutasi ini adalah acak sehubungan dengan kebutuhan organisme untuk beradaptasi ke arah positif. Mutasi mungkin terjadi berbahaya, berguna, atau netral.
Mutasi yang berbahaya atau netral mungkin tidak membantu organisme beradaptasi terhadap perubahan lingkungan. Mutasi yang berbahaya mungkin berguna dalam mengubah lingkungan.
Laju mutasinya sangat lambat namun cukup untuk menciptakan variasi genetik. Mutasi
memperkenalkan gen baru ke dalam kumpulan gen dan menyebabkan perubahan frekuensi gen. - Rekombinasi: Rekombinasi terbentuk selama meiosis. Pada meiosis I profase I persilangan
berakhir terjadi. Hal ini menghasilkan kombinasi gen dan alel baru. Rekombinasi kapan
terjadi dalam gen menghasilkan pembentukan alel baru. Hal ini menyebabkan perubahan gen
frekuensi. - Migrasi gen: Migrasi individu dari satu populasi ke populasi lain yang berbeda secara genetik tetapi populasi kawin silang menyebabkan aliran gen. Ini melibatkan penyebaran gen dari satu populasi ke populasi lainnya. Hal ini menyebabkan perubahan frekuensi gen.
- Penyimpangan Genetik: Perubahan acak pada frekuensi gen disebut penyimpangan genetik. Efeknya kurang masuk populasi besar tetapi lebih menonjol pada populasi kecil atau terisolasi. Hilangnya beberapa gen dapat terjadi karena perkawinan silang selama beberapa generasi atau kematian suatu sektor populasi tertentu dalam bencana alam. Populasi aslinya adalah para pendiri. Penghapusan beberapa alel dan fiksasi alel lainnya adalah disebut efek leher botol. Ketika beberapa individu dari suatu populasi dipisahkan darinya dan ditetapkan sebagai populasi baru yang sukses di habitat baru, efek kemacetan dapat terlihat. Misalnya. Parsis yang datang ke India dari Persia mendirikan populasinya sendiri di India.
- Seleksi alam: Seleksi alam dalam neo-Darwinisme didorong oleh reproduksi diferensial dan
keberhasilan reproduksi komparatif dan bukan berdasarkan survival of fittest seperti dalam Darwinisme. Anggota populasi yang beradaptasi mempunyai kesempatan lebih baik untuk bertahan hidup dan bereproduksi dibandingkan anggota populasi yang kurang beradaptasi. Jadi persentase gen yang lebih besar untuk adaptasi terbaik akan ada di dalam kumpulan gen generasi berikutnya. Jika perbedaan tersebut reproduksi yang berlanjut dari generasi ke generasi secara bertahap menyebabkan perubahan frekuensi gen. - Spesiasi dan isolasi: Spesies didefinisikan sebagai sekelompok interaksi dan perkawinan silang
individu yang sangat mirip satu sama lain dan berkembang biak untuk menghasilkan keturunan yang subur.
Spesiasi adalah pembentukan satu atau lebih spesies baru dari spesies yang sudah ada. Hal ini diprakarsai oleh isolasi. Isolasi tersebut mungkin bersifat geografis atau reproduktif.
Jika beberapa individu dipisahkan oleh hambatan geografis seperti gunung, lautan, dll.
Populasi yang terisolasi memiliki kumpulan gennya sendiri dan mereka beradaptasi secara berbeda di wilayah geografis yang berbeda kondisi. Setelah beberapa generasi memunculkan spesies baru. Ini disebut geografis isolasi.
Suatu sub populasi jika terisolasi secara reproduktif dari populasi induknya, maka sub populasi tersebut akan menjadi sub populasi disebut spesiasi simpatrik. Ini mungkin disebabkan oleh mutasi atau poliploidi. Misalnya. Domba Ancon.