Związek między adaptacją a różnicowym przetrwaniem żywych istot

W biologii ewolucyjnej głównym tematem jest badanie Adaptacje. Można je zdefiniować w kategoriach procesy lub państwo. Jeśli uważamy to za proces, to część zmiany ewolucyjnej jest kierowana przez mechanizm doboru naturalnego. Natomiast pod względem stanu jest cechą, której obecny stan został ukształtowany przez selekcję naturalną.

Wybór naturalny jest mechanizmem ewolucyjnym i jest definiowana jako różnicowa reprodukcja żywych istot. Zatem organizmy rozmnażają się bardziej niż inne dzięki posiadaniu jakiejś cechy lub charakteru, które zwiększa ich zdatność.

Źródło: Pixabay.com

Te fundamentalne pomysły zostały opracowane przez Charlesa Darwina w "Pochodzenie gatunków". Ewolucja jest jedynym znanym mechanizmem, który może prowadzić do adaptacji.

Oznacza to, że istnieje związek między adaptacją a różnicowym sukcesem reprodukcyjnym niektórych osób, które mają cechy, które zwiększają ich zdatność. Kiedy ten ostatni występuje w populacjach, generuje adaptacje.

[TOC]

Adaptacje, dobór naturalny i zdatność

Ewolucja, istnieje kilka centralnych koncepcji, takich jak adaptacja, dobór naturalny i zdatność. Istnieją inne ważne terminy (takie jak dryf genowy), ale dla celów tego artykułu skupimy naszą uwagę na tych trzech.

On zdatność Jest to zdolność organizmu do przetrwania i rozmnażania się, pozostawiając żyzne potomstwo. Istnieje kilka sposobów kwantyfikacji, a parametr waha się między 0 a 1.

Kiedy dziedziczna funkcja daje niektórym osobom przewagę pod względem zdatność ). Jest to znane jako dobór naturalny.

Termin „wybór” zwykle myli, ponieważ w trakcie procesu niektóre osoby nie mają świadomego wyboru.

Jako proces adaptacja jest zdefiniowana jako ewolucja spowodowana doborem naturalnym, która powoduje akumulację korzystnych zmian.

Może ci służyć: flora i fauna prądów: bardziej reprezentatywne gatunki

Jako charakter, adaptacja jest cechą, która ewoluowała stopniowo i spełnia konkretną rolę biologiczną. Pod względem zdatność Ta cecha była lepsza, w porównaniu z innymi stanami charakterystyki w historii ewolucji gatunku.

Co to jest adaptacja?

Popularna wizja biologii ewolucyjnej nazywa się adaptacjonizm. Według obrońców tej perspektywy zdecydowana większość cech obecnych w istotach organicznych można uznać za adaptacje, a ich stan jest optymalny.

W gałęzi ewolucji są znaczące naukowcy wspierające program adaptacyjny, taki jak między innymi John Maynard Smith lub William Hamilton. Jednym z jego największych przeciwników jest znany paleontolog Stephen Jay Gould i jego kolega Richard Lewontin.

Jedną z konsekwencji adaptacji jest podział organizmu w obszarach niezwiązanych ze sobą, oceniając cechy w izolacji. Jego przeciwnicy twierdzą, że istnienie cechy nie zawsze powinno być rozumiane jako cecha adaptacyjna.

Wszystkie cechy są adaptacjami?

Kiedy oceniamy cechy istoty organicznej, nie możemy zakończyć bez żadnego testu Wszystko Jego cechy odpowiadają adaptacjom. Istnieją inne procesy, które mogą wyjaśnić obecność niektórych funkcji. Zauważ, że jedna z konsekwencji funkcji NIE Bądź adaptacyjny NIE Są produktem doboru naturalnego.

Może się zdarzyć, że cecha, którą obserwujemy, jest po prostu konsekwencją jego chemii lub fizycznej. Na przykład nikt nie pomyślałby, że jaskrawoczerwony kolor charakterystyczny dla krwi jest adaptacyjny. Jest to po prostu konsekwencja jego struktury - która prawdopodobnie jest adaptacyjna, ponieważ zapewnia transport tlenu.

Może to być również funkcja ustalona przez gen Drift, drugi mechanizm ewolucyjny. W rzeczywistości konsekwencją dryfu jest ewolucja nieaptacyjna, ponieważ istnieje różnicowy sukces reprodukcyjny, ale nie jest związany z cechą, która zwiększa zdatność osób.

Może ci służyć: pajęczka: co to jest, historia, jakie badania, aplikacje

Inną możliwością jest to, że charakterystyka, którą obserwujemy i uważa, że ​​jest ona adaptacyjna, jest powiązana z innym (na przykład geny są bardzo zbliżone do tego samego chromosomu, więc prawdopodobieństwo rekombinacji jest niskie), że jeśli jest wybierana.

Jak sprawdzamy, czy cecha jest adaptacyjna?

W przypadku podejrzenia, że ​​funkcja jest adaptacją, musimy to udowodnić w taki sam sposób, że przetestowalibyśmy każdy inny fakt w naukach biologicznych: przy użyciu metody naukowej.

Musimy rozważyć serię eksperymentów, które pomagają nam sprawdzić, czy dana cecha jest adaptacyjna. Na przykład podejrzewamy, że biały kolor niedźwiedzi polarnych służy jako kamuflaż.

Chociaż nie byłoby to zbyt praktyczne, jednym z możliwych eksperymentalnych wzorów byłoby malowanie brązowego niedźwiedzia, pomalować biały niedźwiedź (byłby to kontrola procedury, aby zapewnić farbę jako taki Nie powoduje wpływu na nasz eksperyment) i normalny niedźwiedź.

Następnie ocenilibyśmy ilościowo, czy wpłynie na jakikolwiek aspekt życia organizmów eksperymentalnych. To rozumowanie należy zastosować do wszelkich podejrzeń adaptacji, nie zakładając, że funkcja jest adaptacyjna.

Exaptation: alternatywna wizja

W 1982 r. Naukowcy Stephen Jay Gould i Elisabeth VRBA opublikowali artykuł w magazynie Paleobiologia Formalizacja nowej koncepcji biologii: egzaptowanie.

Dla autorów egzaptowanie jest niezbędnym terminem w biologii ewolucyjnej do opisania cech ukształtowanych przez dobór naturalny i obecnie odgrywają inną funkcję.

Przykłady egzaptacji

Możemy użyć nosa jako przykładu. Jest bardzo prawdopodobne, że obecne cechy tego rozszerzenia chrzęstnego są związane z korzyściami oddychania. Używamy jednak tej konstrukcji do trzymania naszych okularów.

Może ci służyć: tkaniny zwierząt

Oznacza to, że dobór naturalny nie faworyzował osób, które niosły obecne nosy, ponieważ faworyzował użycie okularów.

Ekstrapolowanie tego przykładu do bardziej punktualnej sytuacji biologicznej mamy kciuk pandy - słynny przykład Gould. Karmienie pandy opiera się wyłącznie na bambusie, więc ich prawidłowa manipulacja ma kluczowe znaczenie dla życia zwierząt. Panda używa w tym celu „szóstego” kciuka.

Jednak kciuk nie jest prawdziwym palcem, jest przedłużeniem małej kości pierwotnie należącego do nadgarstka, zwanego sesamoidem promieniowym.

W ewolucyjnej przyszłości korzystne było, aby niektóre osoby miały wydłużony promieniowy sesamoid, podobny do palca, ponieważ prawdopodobnie poprawiła manipulację jedynym produktem spożywczym.

Bibliografia

1. Gould, s. J., & Lewontin, r. C. (1979). The Spandrels of San Marco i Panglossian Paradigm: A Critique of the Adaptationist Program. Proceedings of the Royal Society of London. Seria b. nauki biologiczne, 205(1161), 581-598.
2. Gould, s. J., I VRBA i. S. (1982). Exaptation-brakujący termin w nauce formy. Paleobiologia, 8(1), 4-15.
3. Hickman, c. P., Roberts, L. S., Larson, a., Ober, w. C., & Garrison, c. (2001). Zintegrowane Priorms of Zoology. McGraw-Hill.
4. Kardong, k. V. (2006). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. McGraw-Hill.
5. Kliman, r. M. (2016). Encyklopedia biologii ewolucyjnej. Academic Press.
6. Losos, J. B. (2013). Przewodnik po Ewolucji Princeton. Princeton University Press.
7. Nielsen, r. (2009). Adaptyzm-30 lat po Gould i Lewontin. Ewolucja: International Journal of Organic Evolution, 63(10), 2487-2490.
8. Rice, s. DO. (2009). Encyklopedia ewolucji. Informować publikowanie.
9. Starr, c., Evers, c., & Starr, L. (2010). Biologia: koncepcje i zastosowania bez fizjologii. Cengage Learning.