Godfrey Hardy (1877-1947), anglický matematik, a Wilhelm Weinberg (1862-1937), nemecký lekár, našli spôsob, ako spojiť genetickú pravdepodobnosť a vývoj začiatkom 20. storočia. Hardy a Weinberg nezávisle pracovali na nájdení matematickej rovnice, aby vysvetlili súvislosť medzi genetickou rovnováhou a vývojom v populácii druhov.
V skutočnosti bol Weinberg prvým z týchto dvoch mužov, ktorý v roku 1908 publikoval a prednášal o svojich myšlienkach genetickej rovnováhy. Svoje zistenia predstavil v januári toho istého roku spoločnosti pre prírodnú históriu vlasti vo Württembersku v Nemecku. Hardyho práca nebola zverejnená skôr ako šesť mesiacov po tom, ale získal všetky uznanie, pretože publikoval v anglickom jazyku, zatiaľ čo Weinberg bol k dispozícii iba v nemčine. Trvalo 35 rokov, kým boli Weinbergove príspevky uznané. Dokonca aj dnes niektoré anglické texty označujú túto myšlienku iba ako „Hardyho zákon“, čo úplne vylučuje prácu Weinberga.
Hardy a Weinberg a mikroevolúcia
Charles Darwin's Teória evolúcie sa krátko dotkla priaznivých charakteristík, ktoré sa prenášali z rodičov na potomkov, ale skutočný mechanizmus toho bol chybný. Gregor Mendel publikoval svoju prácu až po Darwinovej smrti. Hardy aj Weinberg chápali, že k prirodzenému výberu došlo z dôvodu malých zmien v génoch druhu.
Hardyho a Weinbergove diela sa zameriavali na veľmi malé zmeny na úrovni génov, buď v dôsledku náhody alebo iných okolností, ktoré zmenili génový pool populácie. Frekvencia výskytu niektorých alel sa v priebehu generácií menila. Táto zmena vo frekvencii alel bola hnacou silou evolúcie na molekulárnej úrovni alebo mikroevolúcii.
Pretože Hardy bol veľmi nadaný matematik, chcel nájsť rovnicu, ktorá by predpovedala alelu frekvencia v populáciách, aby mohol nájsť pravdepodobnosť vývoja, ku ktorému dôjde počas niekoľkých generácií. Weinberg tiež nezávisle pracoval na rovnakom riešení. Hardy-Weinbergova rovnovážna rovnica používala frekvenciu alely predvídať genotypy a sledovať ich po generácie.
Hardy Weinbergova rovnovážna rovnica
p2 + 2pq + q2 = 1
(p = frekvencia alebo percento dominantnej alely v desatinnom formáte, q = frekvencia alebo percento recesívnej alely v desiatkovom formáte)
Pretože p je frekvencia všetkých dominantných alel (), započítava všetky homozygotná dominantné osoby (AA) a polovica heterozygotná jednotlivci (a). Podobne, pretože q je frekvencia všetkých recesívnych alel (), započítava všetkých homozygotných recesívnych jednotlivcov (aa) a polovica heterozygotných jedincov (A). Preto str2 znamená všetky homozygotné dominantné osoby, q2 znamená všetkých homozygotných recesívnych jedincov a 2pq sú všetci heterozygotní jedinci v populácii. Všetko je nastavené na 1, pretože všetci jednotlivci v populácii sa rovnajú 100 percentám. Táto rovnica môže presne určiť, či došlo k evolúcii medzi generáciami a ktorým smerom sa uberá populácia.
Aby táto rovnica fungovala, predpokladá sa, že súčasne nie sú splnené všetky nasledujúce podmienky:
- K mutácii na úrovni DNA nedochádza.
- Prirodzený výber nedochádza.
- Populácia je nekonečne veľká.
- Všetci členovia populácie sú schopní rozmnožovať a chovať.
- Všetko párenie je úplne náhodné.
- Všetci jednotlivci produkujú rovnaký počet potomkov.
- Nedochádza k emigrácii ani prisťahovalectvu.
Vyššie uvedený zoznam popisuje príčiny evolúcie. Ak sú všetky tieto podmienky splnené súčasne, v populácii nedochádza k žiadnemu vývoju. Pretože Hardy-Weinbergova rovnovážna rovnica sa používa na predpovedanie vývoja, musí sa odohrávať mechanizmus pre vývoj.