FORHOLDET MELLOM TILPASNING OG DIFFERENSIELL OVERLEVELSE AV LEVENDE VESENER - BIOLOGI - 2025

I evolusjonsbiologien er et sentralt tema studiet av tilpasninger . Disse kan defineres i form av prosesser eller tilstander. Hvis vi ser på det som en prosess, er det den delen av evolusjonsendring som er drevet av mekanismen for naturlig seleksjon. I motsetning til tilstanden er det et kjennetegn hvis nåværende tilstand er blitt formet av naturlig seleksjon.

Naturlig seleksjon er en evolusjonsmekanisme og er definert som differensial reproduksjon av levende vesener. Dermed reproduserer noen organismer mer enn andre takket være besittelsen av en egenskap eller karakter som øker deres kondisjon.

Kilde: pixabay.com

Disse grunnleggende ideene ble utviklet av Charles Darwin i "The Origin of Species." Evolusjon er den eneste kjente mekanismen som kan føre til tilpasninger.

Det vil si at det er en sammenheng mellom tilpasning og den differensielle reproduksjonssuksessen for visse individer som presenterer egenskaper som øker deres kondisjon. Når sistnevnte forekommer i populasjoner, genererer det tilpasninger.

Tilpasninger, naturlig utvalg og

I evolusjonen er det flere kjernekonsepter som tilpasning, naturlig utvalg og kondisjon. Det er andre viktige begrep (for eksempel gendrift), men for formålene med denne artikkelen vil vi rette oppmerksomheten mot disse tre.

Fitness er en organisms evne til å overleve og reprodusere, og etterlater fruktbart avkom. Det er flere måter å kvantifisere den på, og parameteren varierer mellom 0 og 1.

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

Begrepet "seleksjon" er ofte misvisende, ettersom det ikke er noen bevisste valg av noen individer i prosessen.

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

Som karakter er tilpasning et trekk som utviklet seg gradvis og som fyller en spesifikk biologisk rolle. Når det gjelder egnethet, var denne egenskapen overlegen når den sammenlignes med andre tilstander i egenskapen i artens evolusjonshistorie.

Hva er adaptasjonisme?

Et populært syn i evolusjonsbiologien kalles adaptasjonisme. I følge forsvarerne for dette perspektivet, kan det store flertallet av egenskapene som er tilstede i organiske vesener, betraktes som tilpasninger og deres tilstand er optimal.

Det er bemerkelsesverdige forskere innen grenen av evolusjon som støtter det adaptasjonistiske programmet, 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 tilpasningskraft er inndelingen av organismen i områder som ikke er knyttet til hverandre, og vurderer trekkene isolert. Motstanderne hans hevder at eksistensen av en egenskap i dag ikke alltid bør forstås som en adaptiv egenskap.

Er alle funksjoner tilpasninger?

Når vi vurderer egenskapene til et organisk vesen, kan vi ikke konkludere uten bevis på at alle dens funksjoner samsvarer med tilpasninger. Det er andre prosesser som kan forklare tilstedeværelsen av noen funksjoner. Merk at en av konsekvensene av at en egenskap ikke er tilpasningsdyktig, er at den ikke er et produkt av naturlig seleksjon.

Det kan være at egenskapen vi observerer ganske enkelt er en konsekvens av dens kjemi eller fysikk. For eksempel ville ingen tro at den karakteristiske knallrøde fargen på blod er tilpasningsdyktig. Det er ganske enkelt en konsekvens av strukturen - som trolig er tilpasningsdyktig, siden det sikrer transport av oksygen.

Det kan også være en egenskap som er fikset av gendrift, en andre evolusjonsmekanisme. Faktisk er konsekvensen av drift ikke-adaptiv evolusjon, siden det er forskjellig reproduksjonssuksess, men ikke knyttet til et kjennetegn som øker individers egnethet.

En annen mulighet er at egenskapen som vi observerer og synes er adaptiv er knyttet til en annen (for eksempel er gener nær hverandre på det samme kromosomet, så sannsynligheten for rekombinasjon er liten) enn hvis det blir valgt.

Hvordan kontrollerer vi om en egenskap er tilpasningsdyktig eller ikke?

I tilfelle vi mistenker at en egenskap er en tilpasning, må vi teste den på samme måte som vi ville teste noe annet i biologiske vitenskaper: ved å bruke den vitenskapelige metoden.

Vi må vurdere en serie eksperimenter for å hjelpe oss med å sjekke om egenskapen det gjelder er tilpasningsdyktig. Vi mistenker for eksempel at hvitfargen på isbjørn fungerer som kamuflasje.

Selv om det ikke ville være veldig praktisk, ville en av de mulige eksperimentelle designene være å male en bjørn brun, male en bjørn hvit (dette ville være prosedyren for å sikre at maling i seg selv ikke har noen effekt i vårt eksperiment) og en bjørn normal.

Senere ville vi kvantifisere om noen fasit av forsøksorganismenes liv påvirkes. Vi må bruke denne begrunnelsen til enhver mistanke om tilpasninger, ikke forutsatt at egenskapen er tilpasningsdyktig.

Utdragelse: et alternativt syn

I 1982 publiserte forskere Stephen Jay Gould og Elisabeth Vrba en artikkel i tidsskriftet Paleobiology som formaliserer et nytt konsept innen biologi: eksaptasjon.

For forfatterne er bortføring et nødvendig begrep i evolusjonsbiologien for å beskrive egenskaper som er blitt formet av naturlig seleksjon og som for tiden utfører en annen funksjon.

Eksempler på utrykk

Vi kan bruke nesen som eksempel. Det er veldig sannsynlig at de nåværende egenskapene til denne bruskforlengelsen er relatert til fordeler ved respirasjon. Imidlertid bruker vi denne strukturen for å støtte brillene våre.

Det vil si at naturlig utvalg ikke favoriserte individer med nåværende nese fordi det favoriserte bruken av briller.

Ekstrapolering av dette eksemplet til en mer spesifikk biologisk situasjon, vi har pandas tommel - Goulds berømte eksempel. Kostholdet til pandaer er utelukkende basert på bambus, så korrekt håndtering er avgjørende for dyrets liv. Pandaen bruker en "sjette" tommel for dette formålet.

Imidlertid er ikke tommelen en ekte finger, det er en forlengelse av et lite bein opprinnelig tilhørende håndleddet, kalt den radielle sesamoid.

I utviklingsutviklingen var det fordelaktig for noen individer å ha en langstrakt radiell sesamoid, lik en finger, siden det sannsynligvis forbedret håndteringen av deres eneste matvare.

referanser

1. Gould, SJ, & Lewontin, RC (1979). Spandrellene til San Marco og Panglossian-paradigmet: en kritikk av adaptasjonistprogrammet. Proceedings of the Royal Society of London. Serie B. Biologiske vitenskaper, 205 (1161), 581-598.
2. Gould, SJ, & Vrba, ES (1982). Utdragelse - et manglende begrep i formens vitenskap. Paleobiologi, 8 (1), 4-15.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerte zoologiske prinsipper. McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2006). Virveldyr: komparativ anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
5. Kliman, RM (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Academic Press.
6. Losos, JB (2013). Princeton-guiden til evolusjon. Princeton University Press.
7. Nielsen, R. (2009). Adaptionisme-30 år etter Gould og Lewontin. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 63 (10), 2487-2490.
8. Rice, SA (2009). Evolution leksikon. Infobase Publishing.
9. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: begreper og anvendelser uten fysiologi. Cengage Learning.