FÖRHÅLLANDET MELLAN ANPASSNING OCH DIFFERENTIELL ÖVERLEVNAD FÖR LEVANDE VARELSER - BIOLOGI - 2025

I evolutionär biologi är ett centralt tema studiet av anpassningar . Dessa kan definieras i termer av processer eller tillstånd. Om vi ​​betraktar det som en process är det den del av evolutionära förändringar som drivs av mekanismen för naturligt urval. Till skillnad från tillstånd är det en egenskap vars nuvarande tillstånd har formats av naturligt urval.

Naturligt urval är en evolutionär mekanism och definieras som differentierad reproduktion av levande varelser. Således reproducerar vissa organismer mer än andra tack vare besittningen av något drag eller karaktär som ökar deras kondition.

Källa: pixabay.com

Dessa grundläggande idéer utvecklades av Charles Darwin i "Arternas ursprung." Evolution är den enda kända mekanismen som kan leda till anpassningar.

Det vill säga det finns ett samband mellan anpassning och den differentiella reproduktionsframgången för vissa individer som presenterar egenskaper som ökar deras kondition. När det senare förekommer i populationer genererar det anpassningar.

Anpassningar, naturligt urval och

I evolutionen finns det flera kärnbegrepp som anpassning, naturligt urval och fitness. Det finns andra viktiga termer (som gendrift), men för denna artikel kommer vi att koncentrera vår uppmärksamhet på dessa tre.

Fitness är en organisms förmåga att överleva och reproducera, vilket lämnar fruktbara avkommor. Det finns flera sätt att kvantifiera den, och parametern varierar mellan 0 och 1.

När en ärftlig egenskap ger vissa individer en fördel när det gäller kondition (jämfört med deras kamrater som inte har det), händer något oundvikligt: ​​dessa individer kommer att reproducera mer än andra och ökar deras frekvens i befolkningen. Detta kallas naturligt urval.

Termen "urval" är ofta vilseledande, eftersom det inte finns något medvetet urval av vissa individer i processen.

Som en process definieras anpassning som evolution orsakad av naturligt urval som resulterar i ansamling av gynnsamma förändringar.

Som karaktär är anpassning ett drag som utvecklats gradvis och som fyller en specifik biologisk roll. När det gäller konditionen var detta drag överlägset jämfört med andra tillstånd i drag i artens evolutionära historia.

Vad är adaptationism?

En populär uppfattning inom evolutionär biologi kallas adaptationism. Enligt försvararna för detta perspektiv kan den stora majoriteten av de egenskaper som finns i organiska varelser betraktas som anpassningar och deras tillstånd är optimalt.

Det finns anmärkningsvärda forskare i utvecklingsgrenen som stöder adaptationistprogrammet, som John Maynard Smith eller William Hamilton, bland andra. En av hans största motståndare är den berömda paleontologen Stephen Jay Gould och hans kollega Richard Lewontin.

En av konsekvenserna av anpassningsförmåga är uppdelningen av organismen i områden som inte är kopplade till varandra och utvärderar egenskaperna isolerat. Hans motståndare hävdar att förekomsten av ett drag idag inte alltid bör förstås som en anpassningsbar egenskap.

Är alla funktioner anpassningar?

När vi utvärderar egenskaperna hos ett organiskt väsen, kan vi inte dra slutsatsen att alla dess funktioner motsvarar anpassningar. Det finns andra processer som kan förklara förekomsten av vissa funktioner. Observera att en av konsekvenserna av att ett drag inte är anpassningsbart är att det inte är produkten av naturligt urval.

Det kan vara så att den egenskap vi observerar helt enkelt är en följd av dess kemi eller fysik. Ingen skulle till exempel tro att blodets karakteristiska ljusröd färg är anpassningsbar. Det är helt enkelt en konsekvens av dess struktur - vilket förmodligen är anpassningsbar, eftersom det garanterar transport av syre.

Det kan också vara ett drag som har fixats av gendrift, en andra evolutionär mekanism. I själva verket är konsekvensen av drift icke-anpassningsbar utveckling, eftersom det finns differentiell reproduktionsframgång men inte kopplat till en egenskap som ökar individens kondition.

En annan möjlighet är att den egenskap som vi observerar och tycker är anpassningsbar är kopplad till en annan (till exempel gener är nära varandra på samma kromosom, så sannolikheten för rekombination är låg) än om den väljs.

Hur kontrollerar vi om ett drag är anpassningsbart eller inte?

Om vi ​​misstänker att ett drag är en anpassning, måste vi testa det på samma sätt som vi skulle testa något annat faktum inom biologiska vetenskaper: med hjälp av den vetenskapliga metoden.

Vi måste överväga en serie experiment för att hjälpa oss kontrollera om den aktuella egenskapen är anpassningsbar. Till exempel misstänker vi att den vita färgen på isbjörnar fungerar som kamouflage.

Även om det inte skulle vara särskilt praktiskt skulle en av de möjliga experimentella konstruktionerna vara att måla en björnbrun, måla en björnvit (detta skulle vara procedurkontrollen för att säkerställa att färg i sig inte har någon effekt i vårt experiment) och en björn vanligt.

Senare skulle vi kvantifiera om någon aspekt av experimentella organismernas liv påverkas. Vi måste tillämpa detta resonemang på alla misstankar om anpassningar, inte förutsatt att egenskaperna är anpassningsbara.

Exception: en alternativ vy

1982 publicerade forskarna Stephen Jay Gould och Elisabeth Vrba en artikel i tidskriften Paleobiology som formaliserade ett nytt begrepp inom biologi: exaptation.

För författarna är borttagning en nödvändig term i evolutionär biologi för att beskriva egenskaper som har formats av naturligt urval och som för närvarande har en annan funktion.

Exempel på exaptationer

Vi kan använda vår näsa som ett exempel. Det är mycket troligt att de aktuella egenskaperna hos denna broskförlängning är relaterade till andningsförmåner. Men vi använder denna struktur för att stödja våra glasögon.

Med andra ord gynnade naturligt urval inte individer med nuvarande näsor eftersom det gynnade användningen av glasögon.

Extrapolera detta exempel till en mer specifik biologisk situation, vi har pandans tumme - Goulds berömda exempel. Pandas diet baseras enbart på bambu, så att den korrekta hanteringen är avgörande för djurets liv. Panda använder en "sjätte" tumme för detta ändamål.

Men tummen är inte ett riktigt finger, det är en förlängning av ett litet ben som ursprungligen tillhör handleden, kallad radiell sesamoid.

I utvecklingsutvecklingen var det fördelaktigt för vissa individer att ha en långsträckt radiell sesamoid, liknande en finger, eftersom det antagligen förbättrade hanteringen av deras enda livsmedel.

referenser

1. Gould, SJ, & Lewontin, RC (1979). San Marco och Panglossian-paradigmet: en kritik av adaptationistprogrammet. Förfaranden från Royal Society of London. Serie B. Biologiska vetenskaper, 205 (1161), 581-598.
2. Gould, SJ, & Vrba, ES (1982). Exaptation - en saknad term i formens vetenskap. Paleobiology, 8 (1), 4-15.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
5. Kliman, RM (2016). Encyclopedia of Evolutionary Biology. Academic Press.
6. Losos, JB (2013). Princeton-guiden till evolution. Princeton University Press.
7. Nielsen, R. (2009). Adaptionism-30 år efter Gould och Lewontin. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 63 (10), 2487-2490.
8. Rice, SA (2009). Evolutionens encyklopedi. Infobase-publicering.
9. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: begrepp och tillämpningar utan fysiologi. Cengage Learning.