Anglų matematikas Godfrey Hardy (1877–1947) ir vokiečių gydytojas Wilhelmas Weinbergas (1862–1937) abu rado būdą susieti genetinę tikimybę ir evoliucija XX amžiaus pradžioje. Hardy ir Weinberg savarankiškai dirbo ieškodami matematinės lygties, kad paaiškintų genetinės pusiausvyros ir evoliucijos rūšių populiacijoje ryšį.
Iš tikrųjų Weinbergas buvo pirmasis iš dviejų vyrų, 1908 m. Paskelbęs ir skaitęs savo genetinės pusiausvyros idėjas. Tų metų sausį jis savo išvadas pateikė Tėvynės gamtos istorijos draugijai, esančiai Viurtemberge, Vokietijoje. Hardy darbas nebuvo paskelbtas praėjus šešiems mėnesiams po to, tačiau jis sulaukė viso pripažinimo, nes jis publikavo anglų kalba, o Weinbergo darbai buvo prieinami tik vokiečių kalba. Prireikė 35 metų, kol Weinbergo indėlis buvo pripažintas. Net ir šiandien kai kuriuose angliškuose tekstuose minima tik „Hardy's Law“ idėja, visiškai atmetama Weinbergo kūryba.
Hardy ir Weinbergas bei „Microevolution“
Charleso Darwino Evoliucijos teorija trumpai palietė palankias savybes, perduodamas iš tėvų palikuonims, tačiau tikrasis to mechanizmas buvo ydingas. Gregoras Mendelis nepaskelbė savo darbo iki pat Darvino mirties. Tiek Hardy, tiek Weinbergas suprato, kad natūrali atranka įvyko dėl nedidelių rūšies genų pokyčių.
Hardy ir Weinbergo darbai daugiausia dėmesio skyrė labai mažiems pokyčiams genų lygyje dėl atsitiktinumo ar kitų aplinkybių, kurios pakeitė genofondas gyventojų. Tam tikrų alelių atsiradimo dažnis kartoms bėgant keitėsi. Šis alelių dažnio pokytis buvo varomoji evoliucijos jėga molekuliniame lygmenyje arba mikroevoliucija.
Kadangi Hardy buvo labai gabus matematikas, jis norėjo rasti lygtį, kuri nuspėtų alelį dažnį populiacijose, kad jis galėtų sužinoti evoliucijos tikimybę vykstant daugeliui kartų. Weinbergas taip pat savarankiškai dirbo to paties sprendimo link. Hardy-Weinbergo pusiausvyros lygtis naudojo dažnį alelių numatyti genotipus ir sekti juos per kartas.
Hardy Weinbergo pusiausvyros lygtis
p2 + 2pq + q2 = 1
(p = dominuojančio alelio dažnis arba procentas dešimtainiu formatu, q = recesyvinio alelio dažnis arba procentas dešimtainiu formatu)
Kadangi p yra visų dominuojančių alelių dažnis (A), tai suskaičiuoja visus homozigotinis dominuojantys asmenys (AA) ir pusė heterozigotinis asmenys (Aa). Taip pat, kadangi q yra visų recesyvių alelių dažnis (a), tai suskaičiuoja visus homozigotinius recesyvinius asmenis (aa) ir pusė heterozigotinių asmenų (Aa). Todėl p2 reiškia visus homozigotinius vyraujančius asmenis, q2 reiškia visus homozigotinius recesyvinius asmenis, o 2pq yra visi heterozigotiniai individai populiacijoje. Viskas nustatoma lygi 1, nes visi individai populiacijoje yra lygūs 100 procentų. Ši lygtis gali tiksliai nustatyti, ar evoliucija vyko tarp kartų, ir kokia kryptimi populiacija eina.
Kad ši lygtis veiktų, daroma prielaida, kad tuo pačiu metu nėra įvykdytos visos šios sąlygos:
- Mutacija DNR lygiu nevyksta.
- Natūrali atranka nevyksta.
- Gyventojų skaičius yra be galo didelis.
- Visi gyventojai gali veisti ir veisti.
- Visi poravimosi atvejai yra visiškai atsitiktiniai.
- Visi individai gimdo vienodą skaičių palikuonių.
- Neįvyksta nei emigracija, nei imigracija.
Aukščiau pateiktas sąrašas apibūdina evoliucijos priežastis. Jei visos šios sąlygos įvykdytos tuo pačiu metu, tada populiacijoje evoliucija nevyksta. Kadangi evoliucijai numatyti naudojama Hardy-Weinbergo pusiausvyros lygtis, turi būti evoliucijos mechanizmas.