Godfrey Hardy (1877-1947), een Engelse wiskundige, en Wilhelm Weinberg (1862-1937), een Duitse arts, vonden allebei een manier om genetische waarschijnlijkheid te koppelen en evolutie in het begin van de 20e eeuw. Hardy en Weinberg werkten onafhankelijk van elkaar aan het vinden van een wiskundige vergelijking om het verband tussen genetisch evenwicht en evolutie in een populatie van soorten te verklaren.
Weinberg was zelfs de eerste van de twee mannen die in 1908 over zijn ideeën over genetisch evenwicht publiceerde en lezingen gaf. Hij presenteerde zijn bevindingen in januari van dat jaar aan de Vereniging voor de Natuurlijke Geschiedenis van het Vaderland in Württemberg, Duitsland. Hardy's werk werd pas zes maanden daarna gepubliceerd, maar hij kreeg alle erkenning omdat hij in de Engelse taal publiceerde, terwijl die van Weinberg alleen in het Duits beschikbaar was. Het duurde 35 jaar voordat de bijdragen van Weinberg werden erkend. Zelfs vandaag de dag verwijzen sommige Engelse teksten alleen naar het idee als "Wet van Hardy", waarmee het werk van Weinberg volledig wordt onderschat.
Hardy en Weinberg en Microevolution
Charles Darwin's Theory of Evolution ging kort in op de gunstige eigenschappen die van ouders op nakomelingen werden overgedragen, maar het eigenlijke mechanisme daarvoor was gebrekkig. Gregor Mendel publiceerde zijn werk pas na de dood van Darwin. Zowel Hardy als Weinberg begrepen dat natuurlijke selectie plaatsvond vanwege kleine veranderingen in de genen van de soort.
De focus van Hardy's en Weinberg's werken lag op zeer kleine veranderingen op genniveau, hetzij door toeval of door andere omstandigheden die de genetische verzameling van de populatie. De frequentie waarmee bepaalde allelen verschenen, veranderde van generatie op generatie. Deze frequentieverandering van de allelen was de drijvende kracht achter evolutie op moleculair niveau of micro-evolutie.
Omdat Hardy een zeer begaafde wiskundige was, wilde hij een vergelijking vinden die het allel zou voorspellen frequentie in populaties zodat hij de waarschijnlijkheid van evolutie over een aantal generaties. Weinberg werkte ook zelfstandig naar dezelfde oplossing. De Hardy-Weinberg Equilibrium-vergelijking gebruikte de frequentie van allelen genotypes voorspellen en volgen over generaties heen.
De Hardy Weinberg-evenwichtsvergelijking
p2 + 2pq + q2 = 1
(p = de frequentie of percentage van het dominante allel in decimaal formaat, q = de frequentie of percentage van het recessieve allel in decimaal formaat)
Aangezien p de frequentie is van alle dominante allelen (EEN), het telt alle homozygoot dominante individuen (AA) en de helft van de heterozygoot individuen (EENeen). Evenzo, aangezien q de frequentie is van alle recessieve allelen (een), het telt alle homozygote recessieve individuen (aa) en de helft van de heterozygote individuen (Aeen). Daarom p2 staat voor alle homozygote dominante individuen, q2 staat voor alle homozygote recessieve individuen en 2pq is alle heterozygote individuen in een populatie. Alles is gelijk aan 1 omdat alle individuen in een populatie gelijk zijn aan 100 procent. Deze vergelijking kan nauwkeurig bepalen of er al dan niet evolutie is opgetreden tussen generaties en in welke richting de populatie op weg is.
Om deze vergelijking te laten werken, wordt aangenomen dat niet aan alle volgende voorwaarden tegelijkertijd wordt voldaan:
- Mutatie op DNA-niveau komt niet voor.
- Natuurlijke selectie komt niet voor.
- De bevolking is oneindig groot.
- Alle leden van de bevolking kunnen fokken en fokken.
- Alle paring is volledig willekeurig.
- Alle individuen produceren hetzelfde aantal nakomelingen.
- Er vindt geen emigratie of immigratie plaats.
De bovenstaande lijst beschrijft oorzaken van evolutie. Als aan al deze voorwaarden tegelijkertijd wordt voldaan, vindt er geen evolutie plaats in een populatie. Aangezien de Hardy-Weinberg Equilibrium Equation wordt gebruikt om evolutie te voorspellen, moet er een mechanisme voor evolutie plaatsvinden.