Darvino populiacijos genetika arba tiesiog populiacijos genetika yra pagrindinis, jei ne pagrindinis, šiuolaikinės evoliucinės sintezės arba neodarvinizmo bruožas. Šiuolaikinė evoliucinė sintezė yra Darvino teorijos apie rūšių evoliuciją natūralios atrankos būdu, Mendelio genetikos teorijos, kaip biologinio paveldėjimo pagrindo, ir matematinės populiacijos genetikos derinys. Darvino populiacijos genetika, kurią 1930-aisiais ir 1940-aisiais sujungė dešimtys mokslininkų, yra geriausias mūsų proceso, kuris palaipsniui sukūrė visą gyvybę Žemėje, evoliuciją ir natūralią atranką, modelis.
Populiacijos genetika yra genetinio pasiskirstymo ir alelių dažnio pasikeitimo tam tikroje rūšyje tyrimas – iš esmės, kurie genai yra daugiau ar mažiau ryškūs toje rūšyje. Šį pasiskirstymą ir jo pokyčius galima visapusiškai suprasti per penkias jėgas: natūralią atranką, genetinį dreifą, mutaciją, migraciją ir neatsitiktinį poravimąsi. Matematinė populiacijos genetika yra formalizmas, leidžiantis tiksliai numatyti būsimus alelių dažnius, jei yra visa informacija apie šias penkias jėgas. Žinoma, taip niekada nėra, nors apytiksliai duomenys gali būti labai naudingi. Populiacijos genetika yra vienas geriausiai patikrintų mokslo modelių.
Populiacijos genetika gali paaiškinti procesą, kurio metu atsiranda naujos adaptacijos ir užsifiksuoja rūšyje, kaip vyksta specifikacija, kodėl kai kurie prisitaikymo bruožai vystosi lengviau nei kiti, evoliucijos raidą ir daugelį kitų moksliškai svarbių dalykų. Kadangi evoliucija dažniausiai vyksta milijonus metų (ty evoliucijos laikotarpiais), tiesioginis eksperimentavimas gali būti sudėtingas. Tačiau populiacijos genetikos principai buvo išbandyti ir patikrinti su rūšimis, kurių dauginimosi laikas yra labai trumpas, pavyzdžiui, bakterijos, kurios gali daugintis per pusvalandį, turint tinkamą erdvę ir maistines medžiagas.
Penkias evoliucines jėgas, kiekybiškai įvertintas ir ištirtas populiacijos genetikos, intuityviai lengva suprasti. Natūrali atranka įvyksta, kai organizmą dėl kokios nors priežasties nužudo jo aplinka, konkuruojančios rūšys arba tos pačios rūšies nariai. Jei mirtis įvyksta prieš dauginimąsi, sakoma, kad organizmas yra evoliuciškai nesėkmingas. Kad ir kokie bruožai būtų susiję su priešlaikine mirtimi, galiausiai bus atrinkti iš genofondo. Natūrali atranka yra bene galingiausia iš evoliucinių jėgų ir plačiausiai suprantama.
Genetinis dreifas palikuonims atsiranda atsitiktinai. Kai tam tikra savybė neturi įtakos organizmo gebėjimui išgyventi ar daugintis vienaip ar kitaip, ji gali išsivystyti ir užsifiksuoti vien dėl genetinės loterijos. Mutacijos taip pat yra DNR kopijavimo klaidų šalutinis poveikis ir retai tampa matomos ar reikšmingos, nors kartais dėl jų gali atsirasti naudingas išgyvenimo bruožas.
Migracija įvyksta, kai rūšies nariai persikelia iš vienos vietos į kitą, nutraukdami reprodukcinius ryšius su kitais rūšies nariais. Kai rūšies dalis tampa reprodukciškai izoliuota nuo kitos dalies dėl geografinės kliūties, abi grupės galiausiai išsiskiria į skirtingus variantus. Tai garsiai Galapagų salose pastebėjo Charlesas Darwinas. Neatsitiktinis poravimasis yra dar viena labai galinga populiacijos genetikos jėga. Patrauklesni rūšies nariai paprastai įgyja daugiau porų ilgesniam laikui ir dėl to patiria didesnę reprodukcinę sėkmę.
Populiacijos genetika yra didžiulė sritis, kurią tyrinėjo daugybė milijonų mokslininkų, ne tik biologai, ir kurią toliau tirs milijonai žmonių. Deja, valstybinėse mokyklose ji mokoma tik pačiame pagrindiniame lygmenyje.