Καταλληλότητα
Η καταλληλότητα στη βιολογία είναι η σχετική ικανότητα ενός οργανισμού να επιβιώνει και να μεταβιβάζει τα γονίδιά του στην επόμενη γενιά. σ160 Αποτελεί κεντρική ιδέα της εξελικτικής θεωρίας. Η καταλληλότητα είναι συνήθως ίση με την αναλογία των γονιδίων του ατόμου στο σύνολο των γονιδίων της επόμενης γενιάς.
Όπως όλοι οι όροι της εξελικτικής βιολογίας, η καταλληλότητα ορίζεται με βάση έναν πληθυσμό που διασταυρώνεται, ο οποίος μπορεί να είναι ή να μην είναι ολόκληρο είδος. Εάν οι διαφορές στους ατομικούς γονότυπους επηρεάζουν την καταλληλότητα, τότε οι συχνότητες των γονότυπων θα αλλάξουν με την πάροδο των γενεών- οι γονότυποι με υψηλότερη καταλληλότητα γίνονται πιο κοινοί. Αυτή είναι η διαδικασία που ονομάζεται φυσική επιλογή.
Η φυσική κατάσταση ενός ατόμου προκαλείται από τον φαινότυπό του και μεταβιβάζεται από τον γονότυπό του. Η καταλληλότητα διαφορετικών ατόμων με τον ίδιο γονότυπο δεν είναι απαραίτητα ίση. Εξαρτάται από το περιβάλλον στο οποίο ζουν τα άτομα και από τυχαία γεγονότα. Ωστόσο, δεδομένου ότι η καταλληλότητα του γονότυπου είναι ένα μέσο μέγεθος, αντανακλά τα αναπαραγωγικά αποτελέσματα όλων των ατόμων με αυτόν τον γονότυπο.
Συγγένεια
Η καταλληλότητα μετρά τον αριθμό των αντιγράφων των γονιδίων ενός ατόμου στην επόμενη γενιά. Δεν έχει πραγματικά σημασία πώς τα γονίδια φτάνουν στην επόμενη γενιά. Για ένα άτομο, είναι εξίσου "επωφελές" να αναπαραχθεί το ίδιο ή να βοηθήσει συγγενείς με παρόμοια γονίδια να αναπαραχθούν, αρκεί να περάσει στην επόμενη γενιά παρόμοιος αριθμός αντιγράφων των γονιδίων του ατόμου. Η επιλογή που προωθεί αυτού του είδους τη βοηθητική συμπεριφορά ονομάζεται επιλογή συγγενών.
Οι στενότεροι συγγενείς μας (γονείς, αδέλφια και τα ίδια μας τα παιδιά) μοιράζονται κατά μέσο όρο το 50% (το ήμισυ) των γονιδίων μας. Ένα βήμα πιο μακριά βρίσκονται οι παππούδες και οι γιαγιάδες. Με τον καθένα από αυτούς μοιραζόμαστε κατά μέσο όρο το 25% (ένα τέταρτο) των γονιδίων μας. Αυτό είναι ένα μέτρο της συγγένειάς μας μαζί τους. Ακολουθούν τα πρώτα ξαδέλφια (παιδιά των αδελφών των γονιών μας). Μοιραζόμαστε το 12,5% (1/8) των γονιδίων τους. p100
Ο κανόνας του Χάμιλτον
Ο Ουίλιαμ Χάμιλτον πρόσθεσε διάφορες ιδέες στην έννοια της καταλληλότητας. Ο κανόνας του υποδεικνύει ότι μια δαπανηρή ενέργεια πρέπει να εκτελείται εάν:
C < R × B {\displaystyle C<R\times B} όπου:
- c {\displaystyle c\ }
είναι το αναπαραγωγικό κόστος για τον αλτρουιστή, - b {\displaystyle b\ }
είναι το αναπαραγωγικό όφελος για τον αποδέκτη της αλτρουιστικής συμπεριφοράς, και - r {\displaystyle r\ }
είναι η πιθανότητα, πάνω από το μέσο όρο του πληθυσμού, τα άτομα να μοιράζονται ένα αλτρουιστικό γονίδιο - ο "βαθμός συγγένειας".
Το κόστος και τα οφέλη της καταλληλότητας μετρώνται με τη γονιμότητα.
Συμπεριλαμβανομένης της φυσικής κατάστασης
Η περιεκτική καταλληλότητα είναι ένας όρος που είναι ουσιαστικά ο ίδιος με την καταλληλότητα, αλλά δίνει έμφαση στην ομάδα των γονιδίων και όχι στα άτομα.
Η βιολογική καταλληλότητα λέει πόσο καλά μπορεί ένας οργανισμός να αναπαραχθεί και να μεταδώσει τα γονίδιά του στους απογόνους του. Η θεωρία της περιεκτικής καταλληλότητας λέει ότι η καταλληλότητα ενός οργανισμού αυξάνεται επίσης στο βαθμό που οι στενοί συγγενείς του αναπαράγονται επίσης. Αυτό συμβαίνει επειδή οι συγγενείς μοιράζονται τα γονίδια ανάλογα με τη συγγένειά τους.
Ένας άλλος τρόπος να το πούμε: η συνολική καταλληλότητα ενός οργανισμού δεν είναι ιδιότητα του ίδιου, αλλά ιδιότητα του συνόλου των γονιδίων του. Υπολογίζεται από την αναπαραγωγική επιτυχία του ατόμου, συν την αναπαραγωγική επιτυχία των συγγενών του, ο καθένας σταθμισμένος με τον κατάλληλο συντελεστή συγγένειας.
Ιστορία
Ο βρετανός κοινωνικός φιλόσοφος Χέρμπερτ Σπένσερ επινόησε τη φράση "επιβίωση του ισχυρότερου" στο έργο του Principles of biology (Αρχές της βιολογίας) το 1864 για να εννοήσει αυτό που ο Κάρολος Δαρβίνος ονόμασε φυσική επιλογή. Η αρχική φράση ήταν "επιβίωση του καταλληλότερου".
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η καταλληλότητα στη βιολογία;
A: Η καταλληλότητα στη βιολογία είναι η σχετική ικανότητα ενός οργανισμού να επιβιώνει και να μεταβιβάζει τα γονίδιά του στην επόμενη γενιά.
Ερ: Είναι η καταλληλότητα μια σημαντική ιδέα στην εξελικτική θεωρία;
A: Ναι, η καταλληλότητα αποτελεί κεντρική ιδέα στην εξελικτική θεωρία.
Ερ: Πώς μετράται συνήθως η καταλληλότητα;
Α: Η καταλληλότητα είναι συνήθως ίση με το ποσοστό των γονιδίων του ατόμου σε όλα τα γονίδια της επόμενης γενιάς.
Ερ: Πώς γίνεται η φυσική επιλογή;
Α: Εάν οι διαφορές στους ατομικούς γονότυπους επηρεάζουν την καταλληλότητα, τότε οι συχνότητες των γονότυπων θα αλλάξουν με την πάροδο των γενεών- οι γονότυποι με υψηλότερη καταλληλότητα γίνονται πιο συχνοί. Αυτή είναι η διαδικασία που ονομάζεται φυσική επιλογή.
Ερ: Τι καθορίζει την καταλληλότητα ενός ατόμου;
Α: Η φυσική κατάσταση ενός ατόμου προκαλείται από τον φαινότυπό του και μεταβιβάζεται από τον γονότυπό του.
Ερ: Είναι απαραίτητα ίση η καταλληλότητα διαφορετικών ατόμων με τον ίδιο γονότυπο;
Α: Όχι, η καταλληλότητα διαφορετικών ατόμων με τον ίδιο γονότυπο δεν είναι απαραίτητα ίση. Εξαρτάται από το περιβάλλον στο οποίο ζουν τα άτομα και από τυχαία γεγονότα.
Ερ: Τι αντανακλά η καταλληλότητα του γονότυπου;
Α: Δεδομένου ότι η καταλληλότητα του γονότυπου είναι ένα μέσο μέγεθος, αντανακλά τα αναπαραγωγικά αποτελέσματα όλων των ατόμων με αυτόν τον γονότυπο.
