Úvod
Slovo populace obvykle neoznačuje celý druh, ale spíše skupinu organizmů stejného druhu v dostatečně geograficky oddělené oblasti, v které má možnost každý člen populace se rozmnožit s jiným (samozřejmě opačného pohlaví). Přesná definice je však obtížná a liší se podle druhu, ale téměř vždy se vyskytuje nějaké geografická struktura v druhu. Členové druhů jsou řídce a homogenně rozloženi v prostoru, někteří se shlukují nebo shromažďují, jiní se houfují do stád nebo se formují do kolonií. Rozdělení populace je často způsobena prostřeďovou rozmanitostí, oblasti s žádoucím prostředím se míchají s nežádoucími (zapříčiněno např. u suchozemských organizmů na ostrovech v souostroví, ale různorodost prostředí je společným rysem většiny životního prostředí organizmů - sladkovodní jezera mají mělké a hluboké oblasti, louky mají mokřinné a suché oblasti, lesy mají slunné a stinné místa... Rozdělení populace může být také způsobena sociálním chováním - smečky vlků... Dokonce lidská populace se shlukuje do městských či venkovských subpopulací. Na tvorbu subpopulací domestikovaných zvířat či rostlin působí svou vůlí také člověk, když provádí záměrné křížení a šlechtění. Lokální, geograficky strukturované subpopulace, v kterých se mezi sebou páří jedinci, jsou předmětem studia, protože v takovýchto lokálních jednotkách probíhá adaptivní evoluce skrze systematické změny ve frekvencích alel. Takovéto křížící se jednotky - často nazývané lokální populace nebo demy - jsou základními jednotkami genetiky populací. Lokální populace jsou vyvíjející se jednotky druhu a někdy se označují jako mendelistické populace nebo subpopulace.
V této části se budeme zabývat, jak různé způsoby pářících systémů organizují alely do diploidních genotypů. Za různých pářících systémů jsou tvořeny rozdílné genotypové frekvence ze stejných frekvencí alel.
Náhodné páření
U pohlavně se rozmnožujících se organizmů nejsou přenášeny z generace na generaci genotypy. Genotypy jsou roztrženy při tvorbě gamet procesem segregace a rekombinace a jsou zpětně spojeny v každé generaci při oplození: genotypy > gamety > genotypy. Frekvence specifických genotypů v populaci je genotypová frekvence. Formování genotypů v nově oplozených vajíčkách je určeno šancí pro náležité gamety se spojit v průběhu oplození a šance spojení gamet při oplození je určená spářením dvou organizmů v reprodukčním věku v předcházející generaci. Genotypy pářících se párů určují genotypy potomků. Existují i matematické vztahy mezi frekvencí pářících se párů a frekvencí genotypů potomků. Tyto vztahy vyplývají z modelů specifických typů páření. Hlavním modelem je náhodné páření, v kterém mají pářící se páry stejné frekvence genotypů.
Předpokládejme, že v určité populaci jsou genotypové frekvence AA = 0,16, Aa = 0,48 a aa = 0,36. Při náhodném páření, samci AA páření se samicemi AA, Aa a aa dají potomstvo o stejných frekvencích AA = 0,16, Aa = 0,48 a aa = 0,36. Stejné frekvence jsou dosaženy, když se páří samci s genotypy Aa nebo aa.
Je-li páření náhodné, pak šance, že jedinec pářící se s jiným jedincem daného genotypu, je rovná frekvenci toho genotypu. Definice pomocí pravděpodobnosti: frekvence páření mezi dvěma genotypy je rovna součinu jejich individuálních frekvencí. Je-li páření náhodné a za dalších předpokladů uvedených dále, lze vypočítat genotypové frekvence pro danou sadu frekvencí alel pomocí modelu Hardy-Weinberga.
Nepřekrývající se generace
Další z důležitých modelů genetiky populací je model nepřekrývajících se generací, v kterém cyklus zrození, dospívání a smrti zahrnuje smrt všech členů přítomných v každé generaci, předtím než členové další generace dospějí. Model nepřekrývající generace je zobrazen v následujícím obrázku.
U životního cyklus jedince se předpokládá, že generace jsou oddělené (diskrétní). Typické např. pro jednoleté rostliny. Přesto je tento model nepřekrývajících se populací použitelný i pro populace s dlouhým a komplexním životním cyklem, jako jsou lidé.
Aktualizováno: 03.02.2015