AZ ALKALMAZKODÁS ÉS AZ ÉLŐLÉNYEK ELTÉRŐ TÚLÉLÉSE KÖZÖTTI KAPCSOLAT - BIOLÓGIA - 2025

Az evolúciós biológiában központi téma az adaptációk tanulmányozása. Ezek meghatározhatók folyamatok vagy állapotok szerint. Ha folyamatnak tekintjük, akkor az evolúciós változásnak a természetes szelekció mechanizmusa által vezetett része. Ezzel szemben az állam szempontjából olyan jellemző, amelynek jelenlegi állapotát a természetes szelekció alakította ki.

A természetes szelekció evolúciós mechanizmus, amelyet az élőlények differenciális reprodukciójaként definiálnak. Így egyes organizmusok többet reprodukálnak, mint mások, olyan tulajdonság vagy karakter birtokuk miatt, amely növeli alkalmasságukat.

Forrás: pixabay.com

Ezeket az alapvető elképzeléseket Charles Darwin fejlesztette ki a "Fajok eredete" című cikkben. Az evolúció az egyetlen ismert mechanizmus, amely adaptációkhoz vezethet.

Vagyis kapcsolat van az alkalmazkodás és az egyének differenciált reprodukciós sikere között, akik olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek növelik az alkalmasságukat. Amikor ez utóbbi a populációkban fordul elő, adaptációkat generál.

Alkalmazkodások, természetes kiválasztás és

Az evolúcióban számos alapfogalom létezik, mint például az alkalmazkodás, a természetes szelekció és az fitnesz. Vannak más fontos kifejezések (például a géncsökkenés), de e cikk alkalmazásában figyelmünket erre a háromra összpontosítjuk.

A fitnesz egy szervezet azon képessége, hogy túlélje és szaporodjon, termékeny utódokat hagyva. Számos módja van annak kvantálásának, és a paraméter 0 és 1 között változhat.

Amikor egy öröklődő tulajdonság előnyt nyújt egyéneknek a fitnesz szempontjából (összehasonlítva társaikkal, akik nem rendelkeznek ezzel), elkerülhetetlen történik valami: ezek az egyének többet fognak reprodukálni, mint a többiek, és növelik gyakoriságukat a népességben. Ezt természetes szelekciónak nevezik.

A „szelekció” kifejezés gyakran félrevezető, mivel a folyamat során egyes egyének tudatosan nem választják meg őket.

Folyamatként az alkalmazkodást úgy definiálják, mint a természetes szelekció által kiváltott evolúciót, amely a kedvező változások felhalmozódását eredményezi.

Karakterként az adaptáció egy olyan vonás, amely fokozatosan fejlődött ki és egy meghatározott biológiai szerepet tölt be. A fitnesz szempontjából ez a tulajdonság a faj evolúciós története során a tulajdonság többi állapotához képest jobb volt.

Mi az adaptáció?

Az evolúciós biológiában népszerű nézetet adaptációnak nevezik. E nézőpont védõi szerint a szerves lényekben lévõ jellemzõk túlnyomó része adaptációnak tekinthetõ, állapotuk optimális.

Az evolúció ágában olyan figyelemreméltó tudósok vannak, akik többek között John Maynard Smith vagy William Hamilton támogatják az adaptációs programot. Az egyik legnagyobb ellenzője a neves paleontológus, Stephen Jay Gould és kollégája, Richard Lewontin.

Az adaptáció egyik következménye az, hogy a szervezetet fel nem osztják egymással nem összefüggő területekre, és a tulajdonságokat elszigetelten értékelik. Ellenfelei azzal érvelnek, hogy a jelenlegi vonás meglétét nem mindig szabad adaptív tulajdonságként értelmezni.

Minden funkció adaptálva van?

Amikor egy organikus lény tulajdonságait értékeljük, bizonyítás nélkül nem vonhatjuk le azt a következtetést, hogy minden tulajdonsága megfelel az adaptációknak. Vannak más folyamatok is, amelyek magyarázzák egyes funkciók meglétét. Ne feledje, hogy az egyik tulajdonság nem adaptív tulajdonsága, hogy nem a természetes szelekció eredménye.

Lehet, hogy az a tulajdonság, amelyet megfigyelünk, pusztán kémia vagy fizika következménye. Például senki sem gondolja, hogy a vér jellegzetes élénkvörös színe adaptív. Egyszerűen annak szerkezetének következménye - amely valószínűleg adaptív, mivel biztosítja az oxigén szállítását.

Lehet, hogy ez egy olyan tulajdonság is, amelyet géneltolódás, egy második evolúciós mechanizmus rögzített. Valójában a sodródás következménye a nem adaptív evolúció, mivel differenciális reproduktív sikerek vannak, de nem kapcsolódnak olyan tulajdonsághoz, amely növeli az egyének alkalmasságát.

Egy másik lehetőség az, hogy az a tulajdonság, amelyet megfigyelünk és adaptívnak gondolunk, egy másikhoz kapcsolódik (például a gének közel vannak egymáshoz ugyanazon kromoszómán, tehát a rekombináció valószínűsége alacsony), mint ha kiválasztanánk.

Hogyan ellenőrizhetjük, hogy egy tulajdonság adaptív-e vagy sem?

Abban az esetben, ha arra gyanakszunk, hogy egy tulajdonság adaptáció, akkor ugyanúgy kell tesztelnünk, mint a biológiai tudományokban minden más tényt: a tudományos módszer alkalmazásával.

Fontolóra kell vennünk egy kísérlet sorozatát, amelyek segítenek ellenőrizni, hogy a kérdéses tulajdonság adaptív-e. Arra gondolunk például, hogy a jegesmedvék fehér színe álcázásként szolgál.

Bár ez nem lenne nagyon praktikus, az egyik lehetséges kísérleti terv a medve barna festetése, a medve fehér festése (ez lenne az eljárási ellenőrzés annak biztosítása érdekében, hogy a festéknek önmagában nincs hatása a kísérletünkben) és egy medve Normál.

Később meghatározzuk, hogy a kísérleti szervezetek életének bármely aspektusát érinti-e ez. Ezt az érvelést az alkalmazkodás minden gyanújára kell alkalmaznunk, nem feltételezve, hogy a tulajdonság adaptív.

Exaptation: alternatív nézet

1982-ben Stephen Jay Gould és Elisabeth Vrba kutatók egy cikket tettek közzé a Paleobiology folyóiratban, amely a biológiában egy új koncepciót fogalmaz meg: az exapáció.

A szerzők számára az exapáció az evolúciós biológiában szükséges kifejezés a természetes szelekció által kialakított és jelenleg más funkciót betöltő tulajdonságok leírására.

Példák a gyakorlatokra

Az orrunkat példaként használhatjuk. Nagyon valószínű, hogy a porcos meghosszabbítás jelenlegi jellemzői a légzés előnyeivel függnek össze. Ezt a struktúrát azonban a szemüvegünk támogatására használjuk.

Vagyis a természetes szelekció nem részesítette előnyben az aktuális orrú személyeket, mert a szemüveg használatát támogatta.

Ezt a példát egy konkrétabb biológiai helyzetre extrapolálva megkapjuk a panda hüvelykujját - Gould híres példáját. A pandák étrendje kizárólag a bambuszon alapul, tehát a helyes kezelés alapvető fontosságú az állat életében. A panda "hatodik" hüvelykujjat használ erre a célra.

A hüvelykujj azonban nem igaz ujj, egy eredetileg a csuklóhoz tartozó kis csont kiterjedése, amelyet radiális szesamoidnak hívnak.

Az evolúciós fejlődés során egyes egyének számára előnyös volt egy hosszúkás sugárirányú szamamoid, hasonlóan az ujjhoz, mivel ez valószínűleg javította egyetlen élelmiszer-elemük kezelését.

Irodalom

1. Gould, SJ, és Lewontin, RC (1979). A San Marco szócsapjai és a Panglossian paradigma: az adaptációs program kritikája. A londoni királyi társaság folyóiratai. B. sorozat, Biological Sciences, 205 (1161), 581-598.
2. Gould, SJ, & Vrba, ES (1982). Exapáció - hiányzó kifejezés a formatudományban. Paleobiology, 8 (1), 4-15.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, és Garrison, C. (2001). Az állattan integrált alapelvei. McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2006). Gerinces: összehasonlító anatómia, funkció, evolúció. McGraw-Hill.
5. Kliman, RM (2016). Az evolúciós biológia enciklopédia. Academic Press.
6. Losos, JB (2013). A Princeton útmutatása az evolúcióhoz. Princeton University Press.
7. Nielsen, R. (2009). Adapcionizmus - 30 évvel Gould és Lewontin után. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 63 (10), 2487-2490.
8. Rice, SA (2009). Az evolúció enciklopédia. Infobase Publishing.
9. Starr, C., Evers, C., és Starr, L. (2010). Biológia: fogalmak és alkalmazások élettan nélkül. Cengage tanulás.