Prethodna stranica je uspostavila šta Hardy-Weinbergova ravnoteža ZNAČI matematički - i da je to idealizovan slučaj koji pretpostavlja odsustvo evolucionih sila. Ova stranica objašnjava PET faktora koji tu ravnotežu stvarno narušavaju u prirodi, i zašto neki aleli - čak i štetni u homozigotnom stanju - ostaju prisutni u populaciji generacijama.

Mutacija. Nove mutacije su najčešći način da se u populaciju unese potpuno nova genotipska i fenotipska varijansa. Da li će se nova mutacija zadržati ili nestati iz populacije zavisi od toga da li pomaže ili odmaže jedinki da preživi do polne zrelosti i razmnoži se - štetne mutacije se obično brzo eliminišu prirodnom selekcijom, korisne se šire.

Genetički drift. Drift je jednostavno efekat slučajnosti na alelne i genotipske frekvencije - neke jedinke slučajno ostave više potomstva od drugih, ne zbog genetičke prednosti nego prosto zbog okolnosti. Manje populacije su znatno osjetljivije na drift: ako jedna jedinka od populacije od 10 umre prije nego ostavi potomstvo, gubi se čitava desetina gen pool-a te populacije; u populaciji od 100, isti gubitak jedne jedinke je samo 1% gen pool-a - mnogo manje uticajan. Dva posebna oblika drifta zaslužuju svoje ime: efekat uskog grla (bottleneck) nastaje kad neki nasumičan događaj (npr. prirodna katastrofa) naglo ubije veliki dio populacije - genetička struktura preživjelih postaje genetička struktura cijele buduće populacije, i može biti vrlo drugačija od one prije događaja. Osnivački efekat nastaje kad mali, nereprezentativan dio populacije ode i osnuje novu, izolovanu populaciju - genetička struktura te nove populacije prati strukturu osnivača, ne strukturu izvorne veće populacije.

Osnivački efekat - konkretan primjer. Populacija Afrikanera (potomaka holandskih doseljenika) u Južnoj Africi pokazuje neuobičajeno visoku incidencu Huntingtonove bolesti i Fankonijeve anemije - mutacije koje su kod njih relativno česte, a rijetke u većini drugih populacija, vjerovatno zato što je neproporcionalno veći udio prvobitnih kolonista-osnivača slučajno nosio te alele. Drugi, pedagoški koristan primjer je Tay-Sachsova bolest kod aškenaskih Jevreja, gdje je frekvencija nosilaca izrazito povišena u odnosu na opštu populaciju. Ovaj slučaj je zanimljiv jer je dugo bio predstavljan kao klasičan primjer heterozigotske prednosti (analogno srpastoj anemiji ispod) - savremeni molekularni dokazi (analiza povezanosti alela i procjena starosti mutacija) danas ipak favorizuju osnivački efekat kao vjerovatnije objašnjenje. Ova promjena konsenzusa je dobra ilustracija da povišena frekvencija recesivne bolesti u izolovanoj populaciji MOŽE nastati iz dva potpuno različita mehanizma - čiste slučajnosti (osnivački efekat/drift) ili aktivne selekcije (heterozigotska prednost, vidi niže) - i da razlikovanje tih mehanizama zahtijeva pažljivu naučnu analizu, ne intuiciju.

Genski tok. Genski tok je razmjena alela između populacija zbog migracije jedinki ili gameta - od biljaka koje polenom oplođuju udaljene populacije iste vrste, do životinja koje fizički migriraju između grupa. Genski tok ima suprotan efekat od drifta/osnivačkog efekta: umjesto da povećava razlike između populacija, teži da ih SMANJI, miješajući gen pool-ove.

Nenasumično parenje. Ako se jedinke ne pare potpuno nasumično sa ostatkom populacije, genotipske frekvencije se mijenjaju. Asortativno parenje je preferencija da se jedinka pari sa partnerima koji su joj fenotipski slični. Inbreeding (parenje bliskih srodnika) ima poseban, dobro dokumentovan efekat: spaja štetne recesivne alele koji bi inače rijetko došli u paru. Stranica o monogenskom nasljeđivanju je već objasnila konsangvinitet kao PORODIČNI rizik za dva konkretna roditelja (preko koeficijenta srodstva) - na nivou POPULACIJE, isti mehanizam se zove inbreeding depresija: ako se porodica nosilaca počne međusobno unakrsno pariti kroz generacije, dramatično raste šansa da se dva nosioca istog recesivnog alela spare i dobiju oboljelo dijete, iako sam alel ostaje rijedak u gen pool-u posmatranom u cjelini.

Prirodna selekcija - tipovi. Stabilizirajuća selekcija favorizuje prosječan fenotip i selektuje protiv oba ekstrema - smanjuje genetičku varijansu populacije. Direkciona selekcija favorizuje fenotip na jednom kraju spektra (tipično kao odgovor na promjenu sredine) - pomjera cijeli spektar populacije u jednom pravcu. Diverzifikujuća selekcija favorizuje OBA ekstrema naspram srednjih vrijednosti - jedina od tri koja POVEĆAVA genetičku varijansu populacije.

Heterozigotska prednost - srpasta anemija i malarija. Poseban i klinički najvažniji oblik selekcije je heterozigotska prednost (overdominacija) - slučaj gdje heterozigot ima VEĆU podobnost za preživljavanje/razmnožavanje nego bilo koji homozigot, dominantan ili recesivan. Klasičan primjer: u područjima sa upornom malarijom, nosioci jedne kopije alela za srpastu anemiju (heterozigoti) su fenotipski uglavnom zdravi, ali imaju značajnu otpornost na malarijsku infekciju - malarijski parazit dio ciklusa provodi u eritrocitu i uzrokuje pad kiseonika u ćeliji, dovoljan da kod heterozigota pokrene srpastu deformaciju baš tih zaraženih ćelija, koje se zatim brzo uklanjaju iz cirkulacije zajedno sa parazitom. To je razlog zašto je otprilike svaki deseti afroamerikanac nosilac ovog alela, i zašto je frekvencija povišena i u drugim populacijama porijeklom iz krajeva pogođenih malarijom (dijelovi Afrike, Indije, Mediterana, Bliskog istoka). Multi-organske posljedice homozigotnog (bolesnog) stanja su već obrađene na stranici o interakcijama gena kroz pleiotropiju - ova stranica se fokusira na drugo pitanje: zašto štetan alel uopšte OPSTAJE u populaciji, ne na kliničku sliku bolesti kod homozigota.

Heterozigotska prednost - spornija hipoteza. Slična hipoteza je predlagana i za mutaciju cistične fibroze, u vezi sa otpornošću na kolere ili tuberkulozu - eksperimenti na mišjem modelu su pokazali manje sekretorne dijareje kod heterozigotnih miševa u odnosu na obolelu koleru, ali kasnija studija na ljudima nije uspjela pokazati istu razliku između nosilaca i nenosilaca. Ova nekonzistentnost je koristan podsjetnik da nije svaka predložena heterozigotska prednost podjednako dobro potvrđena kao primjer srpaste anemije i malarije.