Еволуција је процес који катализује генетске промене унутар популације организама. На пример, врста алги може модификовати своје протеине који апсорбују светлост од зелене до црвене како би им омогућила успешнији успех у дубљим водама. Али видљива промена карактеристика алги одраз је промене укупне учесталости одређених гена у популацији. У техничком смислу, ово је познато као фреквенција алела. Дакле, еволуциона промена се не може догодити без промена фреквенције алела, док је промена фреквенције алела показатељ да се еволуција дешава.
Фенотип и генотип
Фенотип се односи на скуп уочљивих физичких и понашајних особина организма. Многе од тих особина директни су израз ДНК организма, који се назива генотип. Иако су неки елементи фенотипа вођени интеракцијом генотипова организма са околином, овај или онај начин фенотипа је повезан са генотипом.
Генотип одређеног организма састоји се од скупа генетских упутстава за изградњу протеина. Та упутства су обично врста мешовите торбе. На пример, зелена алга може имати неку ДНК која такође усмерава синтезу црвених протеина. Али други гени могу искључити ген црвеног протеина, или се можда ствара само много више зеленог протеина од црвеног протеина. Тако би један одређени организам могао имати јак зелени и слаби црвени генотип.
Популатион Генетицс
Иако је еволуција покретана интеракцијом околине са једним организмом, један организам не може да еволуира. Само врсте могу да еволуирају. Дакле, генетичари разматрају укупну дистрибуцију фенотипа и генотипа унутар популације. Могуће је много различитих мешавина.
На пример, популација зелених алги може бити зелена јер имају само гене за стварање зелених протеина. Али они такође могу бити зелени јер имају гене за зелене протеине и црвене протеине, али имају још један ген који усмерава да црвени протеини треба да се разложе одмах након што се направе. Дакле, ген за стварање протеина у боји може бити „зелени“ или „црвени“. Два избора се називају алели, и а мера генетског састава врсте дата је фреквенцијом алела међу свим организмима у врста.
Равнотежа
Замислите језерце, дубоко неколико стопа са алгама које расту свуда. Алге у близини површине имају пуно жуте светлости коју њихов зелени протеин упија сасвим фино. Али алге које се спуштају ниже немају пуно жутог светла - вода упија жуто и пропушта више плавкасте светлости, тако да дубље алге требају црвени протеин да би се добро снашао на већим дубинама. Ако бисте узорковали алге на површини, најздравије би биле зелене, док би најздравије алге испод површине биле црвене. Али све алге се међусобно размножавају, па би проценат гена зелених протеина и црвених протеина био прилично стабилан из генерације у генерацију. Стабилност фреквенције алела описана је Харди-Веинберговим принципом.
Промена
Сад замислите да је година јаких олуја. Алге у рибњаку преливају се преко обала и шире се на суседне баре. Једна од суседних бара је врло плитка, а друга је много дубља. У плитком рибњаку ген црвених протеина није од помоћи, тако да је више чистих зелено-протеинских алги успешно. То ће тежити избацивању гена црвеног протеина из генског фонда - то јест, смањиће фреквенцију алела гена црвеног протеина. У дубоком рибњаку може се десити супротно. У дубоким водама зелени протеин није од помоћи. Разлика у дубини зелених и црвених алги може довести до смањења гена зелених протеина у популацији алги које никада не прилазе површини за размножавање. Фреквенција алела се мења као одговор на притисак околине: еволуција је на делу.
