Компоненти и методи за биологична адаптация за количествената оценка

на биологична адаптация, биологична годност, биологична ефективност или фитнес, в еволюционната биология, това е мярка за способността на дадена биологична единица да остави плодородното потомство на следващите поколения. Въпреки това, оперативната дефиниция е сложна и няма точен метод или мярка, за да може да се определи количествено.

Въпреки че определението е объркващо и често се тълкува неправилно, фитнес е фундаментална концепция за разбиране на еволюционния процес, тъй като селекцията действа чрез различия в фитнес между индивиди (или алели) в популацията.

Всъщност според S.C. Стърнс фитнес Това е концепция, която всички хора разбират, но никой не може да го определи точно.

индекс

• 1 Какво е фитнес?
  • 1.1 Определения
  • 1.2 Произход на термина
• 2 Компоненти на годност
• 3 Абсолютна и относителна годност
• 4 Включително фитнес
• 5 Методи за количествено определяне на годността
  • 5.1 Скорост на промяна на честотите на алелите
  • 5.2. Експерименти за маркиране и повторно улавяне
  • 5.3 Отклонения от принципа Харди-Вайнберг
• 6 Препратки

Какво е фитнес?

определения

Терминът фитнес се отнася до способността за възпроизвеждане и оцеляване на група организми. С други думи, характеристиката определя способността да се разпространяват гените им в популацията с преминаването на поколенията. В литературата се намират десетки определения, включително:

- Тенденцията на индивида или индивидите да носят алел, който им позволява да оцелеят и да произведат жизнено потомство.

- Скоростта, с която алел или характеристика се диспергира числено.

- Способността на индивида с определени алели да използва ресурсите и да се справя с условията на околната среда, за да оцелее и да се възпроизведе.

- Количествено измерима характеристика на алелите, генотипите или характеристиките на индивидите, които предвиждат тяхното числово представяне в бъдещите поколения.

Някои автори, които се опитват да определят фитнес, те го бъркат с еволюционната динамика - което е логично следствие от промяната в фитнес.

В концептуално отношение фитнес той е подобен параметър за генетици и за етолози и еколози. Разликата обаче е в начина, по който и двата клона на еволюционната биология оценяват или количествено определят параметъра.

Произход на термина

Противно на общоприетото мнение, британският натуралист Чарлз Дарвин не използва термина фитнес в първите издания на на илите управляват вида.

За разлика от това, Дарвин използва глагола "да се побере " да се позове на способността на даден фенотип да се развива и "прилепва" в средата, в която живее.

Използвайки като аналог модел на ключ и ключалка, ключът е представен от организма и ключалката от околната среда, те трябва да се вписват по отношение на оцеляването, развитието, растежа и възпроизводството.

фитнес се появи в по-късни издания на Произходът на вида от влиянието на полимата Хърбърт Спенсър и популярната му фраза "оцеляването на най-силния" (на английски) оцеляването на най-силния).

Компоненти на. \ T фитнес

Според Futuyma (2005), фитнес Той се състои от три компонента: вероятността за оцеляване в няколко репродуктивни етапа, средният брой на потомството, произведен от жената, и средният брой на потомството, произвеждано от мъжките..

Разликата в броя на потомците е логично следствие от конкуренцията за намиране на партньор - обикновено познат като сексуален подбор.

Тъй като вероятността за оцеляване и средният брой потомци съставляват компонентите на фитнес, Това е концепция, която се прилага само за групи. Например, фитнес от всички индивиди от определен генотип.

Тя не е представителна за позоваване фитнес на индивида, тъй като техният репродуктивен успех и оцеляването им могат да бъдат повлияни случайно.

фитнес абсолютно и относително

В литературата фитнес то се изразява в абсолютни и относителни стойности. За простота, концепцията е приложима за организми, които се възпроизвеждат само веднъж в живота си и няма никакво припокриване на поколения в техните популации, тъй като всички индивиди се размножават едновременно.

В тези организми фитнес абсолютен на алел се определя като средния брой на потомците, произведени от индивида, носещ посочения алел.

Тя може да се изчисли като продукт на относителната плодовитост от съотношението на оцелелите. Теоретично казано, тази стойност е почти невъзможно да се определи количествено.

За разлика от фитнес роднина на алел е неговата фитнес абсолютен, в сравнение с референтен алел. По конвенция, референтният алел е този с най-високия фитнес абсолютна и се присвоява относителната стойност 1.

Друг начин за изразяване на фитнес относително го прави по отношение на средното фитнес абсолютна популация или като честотен радиус на алел в следващото поколение по отношение на сегашното поколение. Приема се, че подборът действа в относителното, а не в абсолютното.

фитнес приобщаващ

През 1964 г. еволюционният теоретик Уилям Хамилтън разработва гениална теория, за да разбере алтруистичното поведение на някои животни: семейната селекция..

Хамилтън разработи концепцията за фитнес Приобщаваща или приобщаваща ефективност. За автора фитнес могат да бъдат разделени на два компонента, един пряк и един косвен.

Първият е резултат от възпроизвеждането на индивида, а вторият се постига чрез възпроизвеждане на близки роднини.

Непряката ефикасност възниква, когато близки роднини успеят да постигнат по-голям репродуктивен успех, отколкото биха постигнали сами, благодарение на приноса на техните роднини..

Методи за количествено определяне на фитнес

В емпирични изследвания е възможно да се направи оценка на фитнес използване на различни методологии, всяка от които има своите предимства и недостатъци.

Изследователите смятат, че фитнес това зависи от контекста, поради което естествените експериментални проекти дават по-добри резултати от измерванията на параметъра, които се извършват в лабораторията с идеални условия на живот, малко напрежение и неограничени количества храна..

Литературата предлага три метода за количествено определяне на фитнес: използване на скоростта на промяна на алелните честоти, чрез експерименти с повторно улавяне на етикети и използване на отклонения в принципа Харди-Вайнберг. Последният случай се отнася само за случаи на хетерозиготно предимство.

Скорост на промяна на алелните честоти

В първия случай се пристъпва към изчисляване на коефициента (ите) за подбор, който определя количествено редукцията на фитнес по отношение на най-добрия генотип, с израза s = Δp / p'q². Като знаем стойността на ите можете да знаете фитнес с израза: Фитнес (w) = 1 - s.

Експерименти за повторно улавяне

При втория метод просто изчислете пропорциите на броя на индивидите, заловени от броя на освободените лица. Назначава се най-високата стойност фитнес 1, а останалата част е разделена между споменатата стойност.

Отклонения от принципа Харди-Вайнберг

Накрая, отклоненията от принципа Харди-Вайнберг изчисляват връзката между наблюдаваните и очакваните честоти. И, както в предишния случай, той е назначен фитнес 1 на най-високата стойност, а останалата част е разделена от това.

препратки

1. Дарвин, С. (1859). За произхода на видовете чрез естествен подбор. Мъри.
2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Еволюционен анализ. Prentice Hall.
3. Futuyma, D. J. (2005). еволюция . Sinauer.
4. Ridley, M. (2004). еволюция. Молдън.
5. Солер, М. (2002). Еволюция: основата на биологията. Южен проект.
6. Westneat, D., & Fox, C.W. (ред.). (2010). Еволюционна поведенческа екология. Oxford University Press.