Komponen dan kaedah penyesuaian biologi untuk mengukurnya



The penyesuaian biologi, kecergasan biologi, keberkesanan biologi atau kecergasan, dalam biologi evolusi, ia adalah ukuran keupayaan entiti biologi tertentu untuk meninggalkan anak-anak yang subur untuk generasi akan datang. Walau bagaimanapun, definisi operasi adalah rumit dan tidak ada kaedah atau ukuran yang tepat untuk dapat mengukurnya.

Walaupun takrifnya mengelirukan dan sering disalahtafsirkan, kecergasan adalah konsep asas untuk memahami proses evolusi, kerana pemilihan beroperasi melalui perbezaan di dalam kecergasan antara individu (atau alel) dalam populasi.

Malah, menurut S.C. Stearns, yang kecergasan Ia adalah konsep yang difahami oleh semua orang, tetapi tiada siapa yang mampu mentakrifkannya dengan tepat.

Indeks

  • 1 Apa kecergasannya?
    • 1.1 Definisi
    • 1.2 Asal istilah
  • 2 Komponen kecergasan
  • 3 Kecergasan mutlak dan relatif
  • 4 kecergasan menyeluruh
  • 5 Kaedah untuk mengukur kecergasan
    • 5.1 Kadar perubahan frekuensi alel
    • 5.2 Eksperimen menangkap semula markah
    • 5.3 Deviasi dari prinsip Hardy-Weinberg
  • 6 Rujukan

Apa itu kecergasan?

Definisi

Istilah ini kecergasan merujuk kepada keupayaan pembiakan dan kelangsungan hidup sekumpulan organisma. Dalam erti kata lain, ia adalah ciri yang menentukan keupayaan untuk menyebarkan gen mereka dalam populasi, dengan peredaran generasi. Dalam kesusasteraan, kita dapati berpuluh-puluh definisi, termasuk:

- Kecenderungan individu, atau individu, untuk membawa alel yang membolehkan mereka bertahan dan menghasilkan anak yang berdaya maju.

- Kadar di mana alel atau ciri disebarkan secara berangka.

- Keupayaan individu dengan alel tertentu untuk mengeksploitasi sumber daya dan menghadapi keadaan persekitaran untuk bertahan dan menghasilkan semula.

- Ciri-ciri kuantitel alel, genotip atau ciri individu yang meramalkan perwakilan berangka mereka pada generasi akan datang.

Beberapa penulis yang cuba menentukan kecergasan, mereka mengelirukan dengan dinamika evolusi - yang merupakan akibat logik dari perubahan dalam kecergasan.

Dalam istilah konseptual, kecergasan ia adalah parameter yang sama untuk ahli genetik dan ahli etologi dan pakar ekologi. Walau bagaimanapun, perbezaannya adalah dengan cara kedua-dua cabang biologi evolusi menganggar atau mengukur parameter.

Asal istilah

Bertentangan dengan kepercayaan popular, naturalis Britain, Charles Darwin tidak menggunakan istilah itu kecergasan dalam edisi pertama The omereka memerintah spesies.

Sebaliknya, Darwin menggunakan kata kerja "untuk muat " untuk merujuk kepada keupayaan fenotip untuk membangun dan "sesuai" dalam persekitaran di mana ia hidup.

Menggunakan sebagai analogi model kunci dan kunci, kunci diwakili oleh organisma dan kunci oleh alam sekitar, ini mesti sesuai dari segi survival, development, growth and reproduction.

Kecergasan muncul dalam edisi kemudian Asal-usul spesies oleh pengaruh polymath Herbert Spencer dan frasa popularnya "survival of the fittest" (dalam Bahasa Inggeris survival yang paling kuat).

Komponen - komponen kecergasan

Menurut Futuyma (2005), kecergasan Ia terdiri daripada tiga komponen: kebarangkalian kelangsungan hidup dalam beberapa tahap pembiakan, bilangan purata anak-anak yang dihasilkan oleh wanita dan jumlah purata anak yang dihasilkan oleh lelaki.

Variasi bilangan keturunan adalah akibat logik persaingan untuk mencari pasangan - biasanya dikenali sebagai pemilihan seksual.

Oleh kerana kebarangkalian kelangsungan hidup dan jumlah bilangan keturunan yang rata-rata membentuk komponen kecergasan, Ia adalah konsep yang hanya terpakai kepada kumpulan. Sebagai contoh, kecergasan daripada semua individu genotip tertentu.

Ia bukan wakil untuk merujuk kepada kecergasan seorang individu, kerana kejayaan reproduktif dan kelangsungan hidup mereka dapat dijejaskan secara kebetulan.

Kecergasan mutlak dan relatif

Dalam kesusasteraan, kecergasan ia dinyatakan dalam istilah mutlak dan relatif. Untuk kesederhanaan, konsep ini terpakai kepada organisma yang hanya membiak sekali dalam hidup mereka dan tidak ada pertindihan generasi dalam populasi mereka, kerana semua individu membiak pada masa yang sama.

Dalam organisma ini, kecergasan mutlak alel yang ditakrifkan sebagai bilangan purata keturunan yang dihasilkan oleh individu yang membawa alel.

Ia boleh dikira sebagai produk kesuburan relatif oleh bahagian survivors. Secara teori, nilai ini hampir mustahil untuk kuantiti.

Sebaliknya, yang kecergasan saudara alel adalah kecergasan mutlak, berbanding alel rujukan. Dengan konvensyen, alel rujukan adalah yang paling tinggi kecergasan mutlak dan diberikan nilai relatif 1.

Satu lagi cara untuk menyatakan kecergasan saudara sedang melakukannya dengan purata kecergasan penduduk mutlak atau sebagai jejari frekuensi alel pada generasi akan datang berhubung dengan generasi semasa. Adalah diterima bahawa pemilihan bertindak secara relatif dan tidak mutlak.

Kecergasan termasuk

Pada tahun 1964, ahli teori evolusi William Hamilton mengembangkan teori yang bijak untuk memahami tingkah laku altruistik haiwan tertentu: pemilihan keluarga.

Hamilton membangunkan konsep kecergasan Keberkesanan inklusif atau inklusif. Untuk pengarang, yang kecergasan boleh dibahagikan kepada dua komponen, satu langsung dan satu tidak langsung.

Yang pertama adalah hasil pembiakan individu, sementara yang kedua dicapai melalui pembiakan saudara terdekat.

Keberkesanan tidak langsung berlaku apabila saudara terdekat berjaya mencapai kejayaan pembiakan yang lebih besar daripada yang mereka capai sendiri, terima kasih kepada sumbangan saudara-saudara mereka.

Kaedah untuk mengukur kecergasan

Dalam kajian empirikal, adalah mungkin untuk menganggarkan kecergasan menggunakan kaedah yang berbeza, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya.

Para penyelidik percaya bahawa kecergasan ia bergantung kepada konteks, sebab itu reka bentuk eksperimen semulajadi memberikan hasil yang lebih baik daripada pengukuran parameter yang dijalankan di makmal dengan keadaan ideal kehidupan, tekanan kecil dan jumlah makanan yang tidak terhad.

Sastera mencadangkan tiga kaedah untuk mengkuantifikasi kecergasan: menggunakan kadar perubahan frekuensi allelic, melalui eksperimen tag-recapture dan menggunakan penyimpangan dalam prinsip Hardy-Weinberg. Kes yang terakhir hanya berlaku untuk kes-kes kelebihan heterozig.

Kadar perubahan frekuensi allelic

Dalam kes pertama, kami meneruskan untuk mengira pekali pemilihan (s) yang mengira pengurangan kecergasan berbanding dengan genotip terbaik, dengan ekspresi s = Δp / p'q2. Dengan mengetahui nilai s anda boleh tahu kecergasan dengan ungkapan: Kecergasan (w) = 1 - s.

Eksperimen Mark-recapture

Dalam kaedah kedua, hanya kira perkadaran bilangan individu yang ditarik balik ke atas bilangan individu yang dibebaskan. Nilai tertinggi diberikan kecergasan 1 dan selebihnya dibahagikan antara nilai yang dikatakan.

Penyimpangan daripada prinsip Hardy-Weinberg

Akhirnya, penyelewengan dari prinsip Hardy-Weinberg mengira hubungan antara kekerapan yang diperhatikan dan dijangka. Dan, seperti dalam kes sebelumnya, ia ditugaskan kecergasan 1 pada nilai tertinggi, dan yang lain dibahagikan dengan ini.

Rujukan

  1. Darwin, C. (1859). Mengenai asal-usul spesies melalui pemilihan semulajadi. Murray.
  2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Analisis evolusi. Dewan Prentice.
  3. Futuyma, D. J. (2005). Evolusi . Sinauer.
  4. Ridley, M. (2004). Evolusi. Malden.
  5. Soler, M. (2002). Evolusi: asas Biologi. Projek Selatan.
  6. Westneat, D., & Fox, C. W. (Eds.). (2010). Ekologi perilaku evolusi. Oxford University Press.