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 évolution au début du XXe 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 résultats 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 parce qu'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.

Charles Darwin's La théorie de l'évolution 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 se produisait en raison de petits changements dans les gènes de l'espèce.

Les travaux de Hardy et Weinberg se sont concentrés sur de très petits changements au niveau du gène, soit en raison du hasard ou d'autres circonstances qui ont changé la pool de gènes 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.

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

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 homozygote individus dominants (AA) et la moitié des hétérozygote personnes (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. Sélection naturelle ne se produit pas.
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 ni émigration ni immigration.

La liste ci-dessus décrit les causes de l'évolution. Si toutes ces conditions sont remplies 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.