Forholdet mellom tilpasning og differensiell overlevelse av levende vesener

I evolusjonsbiologi er et sentralt tema studiet av Tilpasninger. Disse kan defineres i form av prosesser eller av stat. Hvis vi anser det som en prosess, er det den delen av evolusjonsendringen som er rettet av den naturlige seleksjonsmekanismen. Derimot, når det gjelder tilstand, er det et kjennetegn hvis nåværende tilstand har blitt støpt av naturlig seleksjon.

Naturlig utvalg er en evolusjonsmekanisme og er definert som differensial reproduksjon av levende vesener. Dermed reproduserer organismer mer enn andre takket være besittelse av en viss egenskap eller karakter som øker deres Fitness.

Kilde: Pixabay.com

Disse grunnleggende ideene ble utviklet av Charles Darwin i "Artenes opprinnelse". Evolusjon er den eneste kjente mekanismen som kan føre til tilpasninger.

Det vil si at det er en sammenheng mellom tilpasning og den differensielle reproduktive suksessen til visse individer som har egenskaper som øker deres Fitness. Når sistnevnte forekommer i populasjoner, genererer det tilpasninger.

[TOC]

Tilpasninger, naturlig utvalg og Fitness

Evolusjon, det er flere sentrale konsepter som tilpasning, naturlig seleksjon og Fitness. Det er andre viktige begreper (for eksempel gendrift), men for formålene med denne artikkelen vil vi rette oppmerksomheten mot disse tre.

Han Fitness Det er en organismes evne til å overleve og reprodusere, og etterlater fruktbare avkom. Det er flere måter å kvantifisere det på, og parameteren varierer mellom 0 og 1.

Når en arvelig funksjon gir noen individer en fordel med tanke på Fitness (Sammenlignet med sine jevnaldrende som ikke har det), skjer det noe uunngåelig: disse personene vil reprodusere mer enn andre og øke frekvensen i befolkningen. Dette er kjent som naturlig utvalg.

Begrepet "utvalg" forvirrer vanligvis, siden det i prosessen ikke er noe bevisst utvalg av noen individer.

Som en prosess er tilpasning definert som evolusjonen forårsaket av naturlig seleksjon som resulterer i akkumulering av gunstige endringer.

Kan tjene deg: Flora og fauna av strømmer: mer representative arter

Som karakter er tilpasning et trekk som utviklet seg gradvis og som oppfyller en konkret biologisk rolle. I form av Fitness Denne funksjonen var overlegen, sammenlignet med andre tilstander av karakteristikken i evolusjonshistorien til arten.

Hva er adaptasjonisme?

En populær visjon innen evolusjonsbiologi kalles adaptasjonisme. I følge forsvarerne av dette perspektivet kan de aller fleste egenskapene som er til stede i organiske vesener betraktes som tilpasninger og deres tilstand er optimal.

Det er bemerkelsesverdige forskere i grenen av evolusjonen som støtter adaptasjonsprogrammet, som John Maynard Smith eller William Hamilton, blant andre. En av hans største motstandere er den anerkjente paleontologen Stephen Jay Gould og hans kollega Richard Lewontin.

En av konsekvensene av adaptasjonisme er inndelingen av organismen i områder som ikke er koblet til hverandre, og evaluerer funksjonene isolert. Hans motstandere hevder at eksistensen av en egenskap for øyeblikket ikke alltid bør forstås som en adaptiv karakteristisk.

Alle egenskaper er tilpasninger?

Når vi evaluerer egenskapene til et organisk vesen, kan vi ikke konkludere uten noen test det alle Funksjonene tilsvarer tilpasninger. Det er andre prosesser som kan forklare tilstedeværelsen av noen funksjoner. Legg merke til at en av konsekvensene av en funksjon Nei være tilpasningsdyktig er det Nei De er et produkt av naturlig utvalg.

Det kan være at karakteristikken vi observerer ganske enkelt er en konsekvens av dens kjemi eller fysiske. For eksempel var det ingen. Det er ganske enkelt en konsekvens av dens struktur - som sannsynligvis er tilpasningsdyktig, siden den sikrer oksygentransport.

Det kan også være en funksjon som er satt av Gene Drift, en andre evolusjonsmekanisme. Faktisk er konsekvensen av drift ikke -adaptiv evolusjon, siden det er differensiell reproduktiv suksess, men ikke knyttet til et kjennetegn som øker Fitness av enkeltpersoner.

Det kan tjene deg: Arachnology: Hva er historie, hvilke studier, applikasjoner

En annen mulighet er at karakteristikken vi observerer og tror at det er tilpasningsdyktig er knyttet til en annen (for eksempel er genene veldig nær det samme kromosomet, så sannsynligheten for rekombinasjon er lav) at hvis det blir valgt.

Hvordan sjekker vi om en egenskap er adaptiv eller ikke?

I tilfelle vi har mistanke om at en funksjon er en tilpasning, må vi bevise det på samme måte som vi vil teste noe annet faktum i biologiske vitenskaper: ved å bruke den vitenskapelige metoden.

Vi må vurdere en serie eksperimenter som hjelper oss å bekrefte om egenskapen det gjelder er adaptiv. For eksempel mistenker vi at den hvite fargen på isbjørner fungerer som en kamuflasje.

Selv om det ikke ville være veldig praktisk, ville en av de mulige eksperimentelle designene være å male en brun bjørn, male en hvit bjørn (dette ville være prosedyrekontrollen for å sikre at maling per se Det forårsaker ikke virkning på eksperimentet vårt) og en normal bjørn.

Deretter vil vi kvantifisere om noen fasit av livet til eksperimentelle organismer påvirkes. Denne resonnementet må brukes på mistanke om tilpasninger, og antar ikke at funksjonen er tilpasningsdyktig.

Exaptation: en alternativ visjon

I 1982 publiserte forskere Stephen Jay Gould og Elisabeth Vrba en artikkel i magasinet Paleobiologi Formalisering av et nytt konsept i biologi: exaptation.

For forfattere er eksaptasjon et nødvendig begrep i evolusjonsbiologi for å beskrive egenskaper som har blitt støpt av naturlig seleksjon og for tiden spiller en annen funksjon.

Eksempler på eksaptasjoner

Vi kan bruke nesen vår som et eksempel. Det er veldig sannsynlig at de nåværende egenskapene til denne bruskforlengelsen er relatert til pustefordeler. Vi bruker imidlertid denne strukturen for å holde brillene våre.

Kan tjene deg: dyrestoffer

Det vil si at naturlig utvalg ikke favoriserte individene som bar de nåværende nesene fordi det favoriserte bruk av briller.

Ekstrapolering av dette eksemplet til en mer punktlig biologisk situasjon Vi har tommelen til pandaen - det berømte eksemplet på Gould. Pandas fôring er utelukkende basert på bambus, så deres riktige manipulasjon er avgjørende for dyrelivet. Pandaen bruker en "sjette" tommel for det formålet.

Tommelen er imidlertid ikke en ekte finger, det er en forlengelse av et lite bein som opprinnelig tilhører håndleddet, kalt radial sesamoid.

I den evolusjonære fremtiden var det fordelaktig for noen individer å ha en langstrakt radiell sesamoid, lik en finger, siden den sannsynligvis forbedret manipulasjonen av den eneste matvaren.

Referanser

1. Gould, s. J., & Lewontin, r. C. (1979). Spandrels of San Marco og Panglossian Paradigm: A Critique of the Adaptationist -programmet. Proceedings of the Royal Society of London. Serie b. Biologiske vitenskap, 205(1161), 581-598.
2. Gould, s. J., & Vrba, og. S. (1982). Eksaptasjon-et manglende begrep i vitenskapens vitenskap. Paleobiologi, 8(1), 4-15.
3. Hickman, ca. P., Roberts, l. S., Larson, a., Ober, w. C., & Garrison, C. (2001). Integrerte priorms av zoologi. McGraw-Hill.
4. Kardong, k. V. (2006). Virveldyr: Sammenlignende anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
5. Kliman, r. M. (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Akademisk presse.
6. Losos, J. B. (2013). Princeton Guide to Evolution. Princeton University Press.
7. Nielsen, r. (2009). Adaptionisme-30 år etter Gould og Lewontin. Evolusjon: International Journal of Organic Evolution, 63(10), 2487-2490.
8. Ris, s. TIL. (2009). Encyclopedia of Evolution. Informere publisering.
9. Starr, c., Evers, c., & Starr, L. (2010). Biologi: konsepter og applikasjoner uten fysiologi. Cengage Learning.