结构生物化学/种群进化
虽然自然选择确实对个体生物产生影响，但自然选择的进化影响只有在一段时间内对一个生物群体的整体变化才会显现。 [1]
遗传变异是指个体之间在其 DNA 片段或基因构成上的差异；个体变异通常反映遗传变异。遗传变异是进化存在的根本原因；它为进化变化提供了原始材料。通常，表型变异的遗传决定因素会产生进化影响。 [1]
变异通过适应或对环境的灵活性来保证种群的生存。因此，遗传变异是有利的。它使种群能够在不断变化的环境中生存。由于能够从庞大的等位基因和基因库中获取，因此存在大量的变异。一些新的等位基因可以提高生存能力，因此被选择出来，而另一些则是有害的，最终消失。此外，还有一些中性等位基因对整体生存能力没有贡献，因此由于它们的这种中性而存在。基因和等位基因通过繁殖混合在一起，为变异做出了贡献。有两种非随机的繁殖方式。它们是非随机的，因为个体根据特定的品质选择潜在的配偶。近亲繁殖描述了配偶如何选择与自己有相似特征的伴侣，而远缘杂交则是配偶选择与自己特征相反的伴侣。 [2]
在种群中，存在两种不同的特征会发生变异。第一种是离散特征，可以基于“是”或“否”进行分类。离散特征通常由单个基因座决定，该基因座具有不同的等位基因，从而产生离散的表型。另一种特征是数量特征，它们在种群范围内差异很大。与离散特征相反，数量特征通常由单个表型特征上的两个或多个基因决定。 [1]
物种表现出地理变异以及种群内的变异。地理变异，即不同种群之间遗传构成的差异，通常发生在种群被环境障碍地理隔离或简单地地理位置不同，环境也不同的情况下。地理变异的一个例子是克莱因，即沿地理轴线发生的特征的渐变变化。 [1]
遗传变异源于基因复制、突变或其他过程产生新的基因和等位基因时。在快速繁殖的生物体中，新的遗传变异可以在很短的时间内产生。然而，由于有性繁殖，现有的基因可以以新的方式排列，从而导致遗传变异。总的来说，遗传变异的主要来源是新等位基因的形成、基因数量或位置的改变、快速繁殖和有性繁殖。 [1]
种群遗传学为进化研究提供的一个最重要的工具是哈迪-温伯格平衡原理。该原理指出，在基因复制、减数分裂、受精或繁殖过程中，没有任何东西会改变基因等位基因频率随时间的推移。只要没有其他力量作用于种群，今天一个基因有 25% 的等位基因“A”和 75% 的等位基因“a”，那么在一百万年后它仍然会有 25% 的 A 和 75% 的 a。
哈迪-温伯格平衡基于五个假设，如果这些假设在自然界中成立，那么就会形成一种没有其他力量作用于种群，并且基因频率不会发生变化（进化）的情况。这些假设是
1. 种群是无限的、孤立的、泛混合的，这意味着所有个体都有平等的机会与种群中的任何其他个体交配。2. 种群的遗传物质没有发生突变。3. 种群中没有基因流动（没有个体离开或加入种群）。4. 没有遗传漂变。5. 种群成员之间没有生殖成功率差异（自然选择没有作用于种群）。
由于这些是保持哈迪-温伯格平衡必须成立的假设，因此它们的相反情况是进化的原因，即种群中等位基因频率的变化。例如，突变可以通过产生新的、改变的遗传物质来导致等位基因频率的变化，而基因流动可以通过通过移民将新的等位基因引入种群或通过移民去除等位基因来改变等位基因频率。在这五个进化的原因中，只有最后一个涉及自然选择，即在恶劣环境中由适者生存所施加的方向性变化。前四个，它们都可以在进化中发挥关键作用，都涉及随机事件。
通过研究种群中的等位基因频率，并进行一些数学运算，生态学家可以确定等位基因频率是否如哈迪-温伯格平衡原理所预测的那样发生。具有大量基因流动和随机交配的大种群更有可能出现哈迪-温伯格等位基因频率，而种群较小、孤立或具有非随机交配模式的种群则不太可能出现这种情况。如果一项研究表明等位基因频率与哈迪-温伯格预测不符，那么该种群可能以某种方式结构化（例如，由多个孤立的亚种群组成或具有非随机交配）。这是两组研究人员对帝王蝶所做的事情。
http://www.ndsu.edu/pubweb/~mcclean/plsc431/popgen/popgen1.htm