- Prilagoditve, naravna selekcija in
- Kaj je adaptacionizem?
- Ali so vse funkcije prilagoditve?
- Kako preverimo, ali je lastnost prilagodljiva ali ne?
- Exaptation: alternativni pogled
- Primeri posnetkov
- Reference
V evolucijski biologiji je osrednja tema preučevanje prilagoditev . Te lahko opredelimo v smislu procesov ali stanj. Če ga obravnavamo kot proces, je tisti del evolucijske spremembe, ki ga poganja mehanizem naravne selekcije. V nasprotju s stanjem je to značilnost, katere trenutno stanje je bilo oblikovano z naravno selekcijo.
Naravna selekcija je evolucijski mehanizem in je opredeljena kot diferencialna reprodukcija živih bitij. Tako se nekateri organizmi razmnožujejo bolj kot drugi zahvaljujoč posedu neke lastnosti ali značaja, ki povečuje njihovo telesno sposobnost.
Vir: pixabay.com
Te temeljne ideje je razvil Charles Darwin v "Izvor vrst." Evolucija je edini znani mehanizem, ki lahko privede do prilagoditev.
Se pravi, obstaja povezava med prilagajanjem in diferencialnim reproduktivnim uspehom nekaterih posameznikov, ki predstavljajo lastnosti, ki povečujejo njihovo telesno sposobnost. Ko se slednja pojavlja v populaciji, ustvarja prilagoditve.
Prilagoditve, naravna selekcija in
V evoluciji obstaja več osnovnih konceptov, kot so prilagajanje, naravna selekcija in fitnes. Obstajajo tudi drugi pomembni izrazi (kot je nanos gena), vendar bomo za namene tega članka svojo pozornost usmerili na te tri.
Fitnes je sposobnost organizma, da preživi in se razmnožuje, pri čemer pusti rodovitne potomce. Obstaja več načinov za kvantizacijo, parameter pa se giblje med 0 in 1.
Ko dedna lastnost nekaterim daje prednost v telesni pripravljenosti (v primerjavi z vrstniki, ki je nimajo), se zgodi nekaj neizogibnega: ti posamezniki se bodo razmnoževali več kot drugi in povečali pogostost v populaciji. To je znano kot naravna selekcija.
Izraz „izbira“ je pogosto zavajajoč, saj v posameznem procesu ni zavestne izbire.
Kot proces je prilagajanje opredeljeno kot evolucija, ki jo povzroči naravna selekcija, ki ima za posledico kopičenje ugodnih sprememb.
Kot lik je prilagajanje lastnost, ki se je razvijala postopoma in ima določeno biološko vlogo. Glede na kondicijo je bila ta lastnost nadrejena v primerjavi z drugimi stanji lastnosti v zgodovini evolucijske vrste.
Kaj je adaptacionizem?
Priljubljen pogled v evolucijski biologiji imenujemo adaptacionizem. Po mnenju zagovornikov te perspektive lahko veliko večino lastnosti, ki so prisotne v organskih bitjih, štejejo za prilagoditve in njihovo stanje je optimalno.
V veji evolucije so vidni znanstveniki, ki podpirajo prilagoditveni program, na primer John Maynard Smith ali William Hamilton. Eden njegovih največjih nasprotnikov je priznani paleontolog Stephen Jay Gould in njegov kolega Richard Lewontin.
Ena od posledic adaptacionizma je delitev organizma na območja, ki niso med seboj povezana, vrednotenje lastnosti v osami. Njegovi nasprotniki trdijo, da obstoja lastnosti danes ne bi bilo treba vedno razumeti kot prilagodljivo lastnost.
Ali so vse funkcije prilagoditve?
Ko ocenjujemo značilnosti organskega bitja, ne moremo zaključiti brez dokazov, da vse njegove lastnosti ustrezajo prilagoditvam. Obstajajo še drugi procesi, ki lahko razložijo prisotnost nekaterih funkcij. Upoštevajte, da je ena od posledic, da lastnost ni prilagodljiva, ta, da ni posledica naravne selekcije.
Mogoče je, da je značilnost, ki jo opazimo, preprosto posledica njene kemije ali fizike. Na primer, nihče ne bi pomislil, da je značilna svetlo rdeča barva krvi prilagodljiva. Je zgolj posledica njegove strukture - ki je verjetno prilagodljiva, saj zagotavlja transport kisika.
Lahko je to tudi lastnost, ki je bila določena z gnilobo gena, ki je drugi evolucijski mehanizem. Pravzaprav je posledica premika neapaktivna evolucija, saj obstaja različen reproduktivni uspeh, vendar ni povezan z značilnostjo, ki povečuje telesno sposobnost posameznikov.
Druga možnost je, da je značilnost, ki jo opazujemo in mislimo, da je prilagodljiva, povezana z drugo (na primer, geni so tesno skupaj na istem kromosomu, zato je verjetnost rekombinacije majhna), kot če bi bila izbrana.
Kako preverimo, ali je lastnost prilagodljiva ali ne?
Če sumimo, da je lastnost prilagoditev, jo moramo preizkusiti na enak način, kot bi preizkusili katero koli drugo dejstvo v bioloških znanostih: z uporabo znanstvene metode.
Razmisliti moramo o številnih poskusih, s katerimi bomo lahko preverili, ali je zadevna lastnost prilagodljiva. Na primer sumimo, da bela barva polarnih medvedov služi kot maskirna.
Čeprav to ne bi bilo zelo praktično, bi bil eden od možnih eksperimentalnih modelov barvanje medveda rjave barve, barvanje medveda belega (to bi bil postopkovni nadzor, da bi zagotovili, da barva sama po sebi nima učinka v našem poskusu) in medveda normalno.
Kasneje bi količinsko ugotovili, ali je prizadet kakšen vidik življenja eksperimentalnih organizmov. To utemeljitev moramo uporabiti pri sumu na prilagoditve, ne da bi predpostavljali, da je lastnost prilagodljiva.
Exaptation: alternativni pogled
Leta 1982 sta raziskovalca Stephen Jay Gould in Elisabeth Vrba objavila članek v reviji Paleobiology, v katerem sta oblikovala nov koncept v biologiji: raziskovanje.
Za avtorje je eksaptacija nujen izraz v evolucijski biologiji za opis lastnosti, ki so bile oblikovane z naravno selekcijo in trenutno opravljajo drugačno funkcijo.
Primeri posnetkov
Nos lahko uporabimo za primer. Zelo verjetno je, da so trenutne značilnosti tega hrustančnega podaljšanja povezane s koristmi pri dihanju. Vendar pa to strukturo uporabljamo za podporo očal.
To pomeni, da naravna izbira ni bila naklonjena posameznikom s sedanjimi noski, ker je bila naklonjena uporabi očal.
Če primerjamo ta primer na bolj specifično biološko situacijo, imamo pandin palec - Gouldov slavni primer. Prehrana pand temelji izključno na bambusu, zato je njeno pravilno ravnanje ključnega pomena za življenje živali. Panda v ta namen uporablja "šesti" palec.
Vendar palec ni pravi prst, je podaljšek majhne kosti, ki prvotno pripada zapestju, ki se imenuje radialni sesamoid.
V evolucijskem razvoju je bilo za nekatere posameznike koristno, da imajo podolgovat radialni sezamoid, podoben prstu, saj je verjetno izboljšal ravnanje s svojim edinim prehrambenim izdelkom.
Reference
- Gould, SJ in Lewontin, RC (1979). Spandreli San Marca in panglossian paradigma: kritika adaptacijskega programa. Zbornik londonskega kraljevega združenja. Serija B. Biološke znanosti, 205 (1161), 581–598.
- Gould, SJ, & Vrba, ES (1982). Exaptation - manjkajoč izraz v znanosti o obliki. Paleobiologija, 8 (1), 4–15.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije. McGraw - Hill.
- Kardong, KV (2006). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
- Kliman, RM (2016). Enciklopedija evolucijske biologije. Akademski tisk.
- Losos, JB (2013). Princeton vodnik k evoluciji. Princeton University Press.
- Nielsen, R. (2009). Prilagajanje-30 let po Gouldu in Lewontinu. Evolucija: International Journal of Organic Evolution, 63 (10), 2487-2490.
- Rice, SA (2009). Enciklopedija evolucije. Založništvo Infobase
- Starr, C., Evers, C., in Starr, L. (2010). Biologija: koncepti in aplikacije brez fiziologije. Cengage Learning.