Bioloģiskās adaptācijas komponenti un to kvantitatīvās noteikšanas metodes



The bioloģiskā adaptācija, bioloģiskā piemērotība, bioloģiskā efektivitāte vai. \ t piemērotība, evolucionārajā bioloģijā, tas ir konkrētas bioloģiskās vienības spējas atstāt auglīgus pēcnācējus nākamajām paaudzēm. Tomēr darbības definīcija ir sarežģīta, un nav precīzas metodes vai pasākuma, lai varētu to noteikt.

Lai gan tās definīcija ir neskaidra un bieži tiek nepareizi interpretēta, piemērotība ir fundamentāla koncepcija, lai saprastu evolūcijas procesu, jo atlases process notiek, izmantojot atšķirības piemērotība starp indivīdiem (vai alēļiem).

Faktiski, saskaņā ar S.C. Stearns, piemērotība Tas ir jēdziens, ko saprot visi cilvēki, bet neviens to nevar precīzi definēt.

Indekss

  • 1 Kas ir piemērotība?
    • 1.1. Definīcijas
    • 1.2. Termina izcelsme
  • 2 Fitnesa komponenti
  • 3 Absolūtā un relatīvā piemērotība
  • 4 Iekļaujoša fitnesa kvalitāte
  • 5 Kvalitātes noteikšanas metodes
    • 5.1 Alēle frekvences maiņas ātrums
    • 5.2. Eksperimenti ar atkārtotu atgūšanu
    • 5.3. Novirzes no Hardy-Weinberg principa
  • 6 Atsauces

Kas ir piemērotība?

Definīcijas

Termins piemērotība attiecas uz organisma grupas reprodukcijas spēju un izdzīvošanu. Citiem vārdiem sakot, tā ir īpašība, kas nosaka spēju izplatīt savus gēnus populācijā, paaudžu gaitā. Literatūrā atrodam desmitiem definīciju, tostarp:

- Indivīda vai indivīdu tendence nēsāt alēli, kas ļauj viņiem izdzīvot un radīt dzīvotspējīgus pēcnācējus.

- Ātrums, kādā alēle vai raksturlielums ir izkliedēts skaitliski.

- Indivīda spēja ar dažiem alēļiem izmantot resursus un tikt galā ar vides apstākļiem, lai izdzīvotu un vairotos.

- Cilvēku alēļu, genotipu vai īpašību kvantitatīvs raksturojums, kas paredz viņu skaitlisko pārstāvību nākamajās paaudzēs.

Daži autori, kas mēģina definēt piemērotība, tie sajauc to ar evolucionālo dinamiku - kas ir loģiskas sekas piemērotība.

Konceptuāli piemērotība tas ir līdzīgs parametrs ģenētikiem un etologiem un ekologiem. Tomēr atšķirība ir tāda, ka abas evolucionārās bioloģijas nozares novērtē vai kvantificē parametru.

Termina izcelsme

Pretēji izplatītajam uzskatam, britu dabas zinātnieks Čārlzs Darvins šo terminu neizmantoja piemērotība pirmajos izdevumos The otās pārvalda sugu.

Savukārt Darwin izmantoja vārdu “piemērots atsaukties uz fenotipa spēju attīstīties un "fit" vidē, kurā tā dzīvo.

Izmantojot analoģiju atslēgu un bloķēšanas modeli, atslēgu pārstāv organisms un slēdzene ar vidi, tiem jāatbilst izdzīvošanai, attīstībai, izaugsmei un reprodukcijai..

Fitness parādījās vēlākos izdevumos Sugas izcelsme pēc polimēra Herberta Spencera un viņa populārās frāzes "fittest" izdzīvošanas (angļu valodā) izdzīvošanu).

. \ T piemērotība

Saskaņā ar Futuyma (2005), piemērotība To veido trīs komponenti: izdzīvošanas varbūtība vairākos reproduktīvos posmos, vidējais pēcnācēju skaits, ko rada sievietes, un vidējais pēcnācēju skaits, ko ražo vīrietis.

Pēcnācēju skaita svārstības ir loģiskas sekas sacensībām, lai atrastu partneri - parasti to sauc par seksuālo izvēli.

Tā kā izdzīvošanas varbūtība un vidējais pēcnācēju skaits veido komponentu piemērotība, Tā ir koncepcija, kas attiecas tikai uz grupām. Piemēram, piemērotība visiem konkrēta genotipa indivīdiem.

Tas nav reprezentatīvs, lai atsauktos uz piemērotība indivīdu, jo viņu reproduktīvo panākumu un izdzīvošanu var ietekmēt nejaušība.

Fitness absolūts un relatīvs

Literatūrā piemērotība to izsaka absolūtā un relatīvā izteiksmē. Vienkāršības labad jēdziens ir piemērojams organismiem, kas dzīvē tikai vienu reizi pavairojas, un to populācijās nav paaudžu pārklāšanās, jo visi cilvēki vienlaikus vairojas.

Šajos organismos piemērotība alēles absolūtais daudzums ir definēts kā vidējais pēcnācēju skaits, ko radījis indivīds, kurš pārvadā minēto alēli.

To var aprēķināt kā relatīvās auglības rezultātu pēc izdzīvojušo īpatsvara. Teorētiski, šī vērtība ir gandrīz neiespējama kvantificēt.

Turpretī piemērotība alēles radinieks ir tā piemērotība absolūtā, salīdzinot ar atsauces aleli. Pēc vienošanās atskaites alēle ir tā, kurai ir visaugstākais piemērotība absolūtā un piešķir relatīvo vērtību 1.

Vēl viens veids, kā izteikt piemērotība radinieks to dara attiecībā pret vidējo piemērotība absolūtā populācija vai alēles frekvences rādiuss nākamajā paaudzē attiecībā pret pašreizējo paaudzi. Tiek pieņemts, ka atlase darbojas radiniekā, nevis absolūtā.

Fitness ieskaitot

1964. gadā evolūcijas teorētiķis Viljams Hamiltons izstrādāja ģeniālu teoriju, lai izprastu dažu dzīvnieku altruistisko uzvedību: ģimenes izvēle.

Hamiltons izstrādāja koncepciju piemērotība Iekļaujoša vai iekļaujoša efektivitāte. Autorei piemērotība varētu iedalīt divās daļās: viens - tiešs un viens - netiešs.

Pirmais ir indivīda reprodukcijas rezultāts, bet otrais - ar tuvu radinieku reproducēšanu.

Netiešā efektivitāte rodas tad, ja tuvi radinieki spēj sasniegt lielāku reproduktīvo panākumu, nekā tas būtu sasniedzams, pateicoties viņu radiniekiem..

Metodes kvantificēšanai piemērotība

Empīriskajos pētījumos ir iespējams novērtēt piemērotība izmantojot dažādas metodes, katrai no tām ir savas priekšrocības un trūkumi.

Pētnieki uzskata, ka piemērotība tas ir atkarīgs no konteksta, tāpēc dabiskie eksperimentālie modeļi dod labākus rezultātus nekā parametru mērījumi, kas tiek veikti laboratorijā ar ideāliem dzīves apstākļiem, maz stresu un neierobežotu daudzumu pārtikas.

Literatūrā ir piedāvātas trīs metodes, lai kvantitatīvi noteiktu piemērotība: izmantojot alelisko frekvenču maiņas ātrumu, izmantojot atkārtošanas eksperimentus un izmantojot novirzes Hardy-Weinberg principā. Pēdējais gadījums attiecas tikai uz heterozigotiskas priekšrocības gadījumiem.

Alēļu frekvenču maiņas ātrums

Pirmajā gadījumā mēs turpinām aprēķināt atlases koeficientu (-us), kas kvantitatīvi nosaka samazinājumu piemērotība attiecībā pret labāko genotipu, ar izteiksmi s = Δp / p'q2. Zinot vērtību s jūs varat zināt piemērotība ar izteiksmi: Fitness (w) = 1 - s.

Mark-recapture eksperimenti

Otrajā metodē vienkārši aprēķiniet to personu īpatsvaru, kuras atgūstas pēc atbrīvoto personu skaita. Vislielākā vērtība ir piešķirta piemērotība 1 un pārējais ir sadalīts starp minēto vērtību.

Atkāpes no Hardy-Weinberg principa

Visbeidzot, novirzes no Hardy-Weinberg principa aprēķina saistību starp novērotajām un paredzamajām frekvencēm. Un, tāpat kā iepriekšējā gadījumā, tas tiek piešķirts piemērotība 1 ar vislielāko vērtību, pārējo dala ar to.

Atsauces

  1. Darvins, C. (1859). Par sugu izcelsmi, izmantojot dabisko atlasi. Murray.
  2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolūcijas analīze. Prentices zāle.
  3. Futuyma, D. J. (2005). Evolūcija . Sinauer.
  4. Ridley, M. (2004). Evolūcija. Maldena.
  5. Soler, M. (2002). Evolūcija: bioloģijas pamats. Dienvidu projekts.
  6. Westneat, D., & Fox, C. W. (Eds.). (2010). Evolūcijas uzvedības ekoloģija. Oxford University Press.