تاريخ التطور الجزيئي
التاريخ المبكر > العبء الجيني، الجدل الكلاسيكي / التوازني، وقياس التغاير الزيجوتي

في الوقت الذي برز فيه علم الأحياء الجزيئي في الخمسينات، كان هناك جدل طويل الأمد - الجدل الكلاسيكي / التوازني - حول أسباب الهيمنة، وهي الزيادة في اللياقة البدنية التي تُلاحظ عند التهجين بين السلالات المطلقة. في عام 1950، قدم جيمس ف كرو شرحين مختلفين (سُمي لاحقًا بالموقفين الكلاسيكي والتوازني) بناءً على التناقض الذي صاغته ج. ب. إس هولدين لأول مرة عام 1937: يعتمد تأثير الطفرات الضارة على اللياقة البدنية المتوسطة للسكان فقط على معدل الطفرات (وليس على درجة الضرر الذي تسببه كل طفرة) لأن الطفرات الأكثر ضررًا يكون التخلص منها بشكل أسرع بواسطة الانتقاء الطبيعي، بينما تظل الطفرات الأقل ضررًا في السكان لفترة أطول. أطلق عليها هرمان مولر اسم "العبء الجيني".
تحرك مولر بدافع قلقه بشأن تأثيرات الإشعاع على المجتمعات البشرية، وادعى أن القصور بشكل أساسي هو نتيجة لمطابقات متنحية ضارة تتخفى تأثيراتها عند تزاوج سلالات منفصلة - هذا هو فرضية السيادة، وهي جزء مما وصفه دوبجانسكي بالموقف الكلاسيكي. وبالتالي، فإن الإشعاع المؤين والطفرات الناتجة عنه تنتج حملاً جينياً كبيراً حتى لو لم يحدث موت أو مرض في الجيل المعرض، وفي غياب الطفرات، فإن الانتقاء الطبيعي سيزيد بشكل تدريجي من مستوى التماثل. استخدم بروس والاس، بالتعاون مع جيه سي كينج، فرضية السيادة المفرطة لتطوير الموقف التوازني، الذي ترك مساحة أكبر للسيادة المفرطة (حيث تكون الحالة المتغايرة للجين أكثر ملاءمة من الحالات المتماثلة). في هذه الحالة، يكون القصور ببساطة نتيجة للزيادة في التعبير عن ميزة المتغاير الزيجوت. إذا كانت المواقع السائدة المفرطة شائعة، فسوف ينتج عن الانتقاء الطبيعي مستوى عالٍ من التماثل الزيجوتي، وقد يسهل الإشعاع الحاث على الطفرات في الواقع زيادة اللياقة البدنية بسبب السيادة المفرطة (كان هذا أيضًا رأي دوبجانسكي).
استمر النقاش حول الحيادية الانتقائية طوال الخمسينيات، ليصبح تدريجيًا محورًا رئيسيًا في علم الوراثة السكانية. اقترحت دراسة أُجريت عام 1958 على ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا) من قِبل والاس أن الطفرات الناجمة عن الإشعاع تزيد من قابلية بقاء ذبابات متماثلة الزيجوت سابقةً، مما يوفر دليلاً على ميزة المتغاير الزيجوت وموضع التوازن؛ قدّر والاس أن 50% من المواقع الجينية في تجمعات ذبابة الفاكهة الطبيعية كانت متغايره الزيجوت. عززت التحليلات الرياضية اللاحقة لموتو كيمورا ما اقترحه كرو عام 1950: حتى لو كانت المواقع التغلبية نادرة، فإنه يمكن أن تكون مسؤولة عن كمية غير متناسبة من التباين الجيني. وبناءً على ذلك، انحاز كل من كيمورا ومعلمه كرو إلى الجانب التقليدي. أدى التعاون الإضافي بين كرو وكيمورا إلى نموذج الأليلات اللامتناهية، والذي يمكن استخدامه لحساب عدد الأليلات المختلفة المتوقعة في مجموعة سكانية، بناءً على حجم السكان، ومعدل الطفرة، وما إذا كانت الأليلات المتحورة محايدة أم تغلبية أم ضارة. وبالتالي، قدم نموذج الأليلات اللامتناهية طريقة محتملة للفصل بين الموقفين التقليدي والمتوازن، إذا كان من الممكن العثور على قيم دقيقة لمستوى التغاير الزيجوتي.
بحلول منتصف الستينات، وفّرت تقنيات الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية، وخاصة تقنية فصل البروتين بالكهرباء، وسيلة لقياس مستوى التغاير الزيجوتي في التجمعات الطبيعية، مما يُعد وسيلةً محتملة لحل جدل التطور الكلاسيكي/التوازني. في عام 1963، نشر جاك ل. هوبي دراسة كهربائية لتباين البروتين في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا). بعد ذلك بوقت قصير، بدأ هوبي التعاون مع ريتشارد ليونتن لتطبيق طريقة هوبي على جدل التطور الكلاسيكي/التوازني عن طريق قياس نسبة المواقع المتغايرة الزيجوتية في التجمعات الطبيعية. وأسست ورقتاهما البحثيتان البارزتان، اللتان نُشرتا عام 1966، مستوىً مهمًا من التغاير الزيجوتي لذبابة الفاكهة (12% بالمعدل).
ومع ذلك، ثبت صعوبة تفسير هذه النتائج. رفض معظم علماء جينات التجمعات (بما في ذلك هوبي وليونتن) إمكانية وجود طفرات محايدة واسعة الانتشار؛ فكانت التفسيرات التي لم تنطوِ على الانتقاء بغيضة لعلماء الأحياء التطويرية السائدين. كما استبعد هوبي ولوينتين ميزة المتغاير الزيجوتي باعتبارها السبب الرئيسي بسبب عبء الانفصال الذي ستترتب عليه، على الرغم من أن النقاد جادلوا بأن النتائج تتناسب بالفعل مع فرضية السيادة المتبادلة.