SAIKNE STARP DZĪVO BŪTŅU ADAPTĀCIJU UN ATŠĶIRĪGU IZDZĪVOŠANU - BIOLOĢIJA - 2025

Evolūcijas bioloģijā galvenā tēma ir adaptāciju izpēte . Tos var definēt kā procesus vai stāvokļus. Ja mēs to uzskatām par procesu, tad evolūcijas pārmaiņu daļu virza dabiskās atlases mehānisms. Turpretī stāvokļa ziņā tā ir īpašība, kuras pašreizējo stāvokli veido dabiskā atlase.

Dabiskā atlase ir evolūcijas mehānisms, un to definē kā dzīvo būtņu atšķirīgu pavairošanu. Tādējādi daži organismi vairojas vairāk nekā citi, pateicoties tam, ka viņiem ir kāda īpašība vai raksturs, kas palielina viņu piemērotību.

Avots: pixabay.com

Šīs pamatidejas izstrādāja Čārlzs Darvins grāmatā "Sugu izcelsme". Evolūcija ir vienīgais zināmais mehānisms, kas var izraisīt pielāgošanos.

Tas ir, pastāv saistība starp adaptāciju un dažu indivīdu atšķirīgajiem reproduktīvajiem panākumiem, kuriem piemīt pazīmes, kas palielina viņu piemērotību. Kad pēdējais notiek populācijās, tas rada pielāgojumus.

Pielāgojumi, dabiskā atlase un

Evolūcijā ir vairāki galvenie jēdzieni, piemēram, adaptācija, dabiskā atlase un piemērotība. Ir arī citi svarīgi termini (piemēram, gēnu novirze), taču šī raksta vajadzībām mēs pievērsīsim uzmanību šiem trim.

Fitness ir organisma spēja izdzīvot un vairoties, atstājot auglīgus pēcnācējus. Ir vairāki veidi, kā to kvantēt, un parametrs svārstās no 0 līdz 1.

Kad iedzimta īpašība dažiem indivīdiem dod priekšrocības fiziskās sagatavotības ziņā (salīdzinājumā ar vienaudžiem, kuriem tādas nav), notiek kaut kas neizbēgams: šie indivīdi reproducēs vairāk nekā citi un palielinās to biežumu populācijā. To sauc par dabisko atlasi.

Termins “atlase” bieži ir maldinošs, jo daži indivīdi šajā procesā neveic apzinātu atlasi.

Kā procesu adaptācija tiek definēta kā evolūcija, ko izraisa dabiskā atlase un kuras rezultātā uzkrājas labvēlīgas pārmaiņas.

Kā raksturs adaptācija ir iezīme, kas attīstījās pakāpeniski un kas pilda noteiktu bioloģisko lomu. Fitnesa ziņā šī īpašība bija pārāka, salīdzinot ar citiem šīs pazīmes stāvokļiem sugas evolūcijas vēsturē.

Kas ir adaptācija?

Tautas skatījumu evolūcijas bioloģijā sauc par adaptīvismu. Pēc šīs perspektīvas aizstāvju domām, lielāko daļu organiskajām būtnēm raksturīgo īpašību var uzskatīt par pielāgojumiem, un to stāvoklis ir optimāls.

Evolūcijas nozarē ir ievērojami zinātnieki, kas atbalsta adaptācijas programmu, piemēram, Džons Mainards Smits vai Viljams Hamiltons. Viens no viņa lielākajiem pretiniekiem ir slavenais paleontologs Stefans Džejs Goulds un viņa kolēģis Ričards Levontints.

Viena no adaptācionisma sekām ir organisma sadalīšana zonās, kas nav savstarpēji saistītas, novērtējot iezīmes izolēti. Viņa pretinieki apgalvo, ka pazīmes esamība mūsdienās ne vienmēr jāsaprot kā adaptīva īpašība.

Vai visas funkcijas ir pielāgotas?

Novērtējot organiskas būtnes īpašības, mēs nevaram secināt, ka visas tās pazīmes atbilst pielāgojumiem. Ir arī citi procesi, kas var izskaidrot dažu pazīmju klātbūtni. Ņemiet vērā, ka viena no iezīmēm, kas nav adaptīvas, ir tā, ka tā nav dabiskās izvēles produkts.

Var būt, ka raksturlielums, kuru mēs novērojam, ir vienkārši tā ķīmijas vai fizikas sekas. Piemēram, neviens nedomātu, ka raksturīgā spilgti sarkanā asins krāsa ir adaptīva. Tas ir vienkārši tās struktūras sekas - kas, iespējams, ir adaptīva, jo nodrošina skābekļa transportēšanu.

Tā var būt arī iezīme, kas ir fiksēta ar gēnu dreifu, otro evolūcijas mehānismu. Faktiski dreifēšanas sekas ir neadaptīva evolūcija, jo ir atšķirīgi reproduktīvie panākumi, bet tie nav saistīti ar īpašību, kas palielina indivīdu piemērotību.

Vēl viena iespēja ir tāda, ka raksturlielums, kuru mēs novērojam un domājam, ka tas ir adaptīvs, ir saistīts ar citu (piemēram, gēni atrodas tuvu viens un tajā pašā hromosomā, tāpēc rekombinācijas varbūtība ir maza) nekā tad, ja tas tiek izvēlēts.

Kā mēs pārbaudām, vai pazīme ir adaptīva vai nē?

Gadījumā, ja mums ir aizdomas, ka pazīme ir adaptācija, mums tā jāpārbauda tāpat kā mēs pārbaudītu jebkuru citu faktu bioloģiskajās zinātnēs: izmantojot zinātnisko metodi.

Mums jāapsver virkne eksperimentu, lai palīdzētu mums pārbaudīt, vai attiecīgā īpašība ir adaptīva. Piemēram, mums ir aizdomas, ka polārlāču baltā krāsa kalpo kā maskēšanās.

Lai arī tas nebūtu ļoti praktiski, viens no iespējamiem eksperimentāliem projektiem būtu nokrāsot lāci brūnā krāsā, nokrāsot lāci baltā krāsā (tā būtu procesuālā kontrole, lai nodrošinātu, ka krāsa pati par sevi neietekmē mūsu eksperimentu) un lācis normāli.

Vēlāk mēs kvantitatīvi novērtēsim, vai tiek ietekmēts kāds no eksperimentālo organismu dzīves aspektiem. Šis pamatojums ir jāpiemēro jebkurām aizdomām par pielāgošanos, nepieņemot, ka īpašība ir adaptīva.

Exaptation: alternatīvs skats

1982. gadā pētnieki Stefans Džejs Goulds un Elisabete Vrba publicēja rakstu žurnālā Paleobiology, oficiāli formulējot jaunu jēdzienu bioloģijā: ekspansāciju.

Autoriem ekspansija ir nepieciešams termins evolūcijas bioloģijā, lai aprakstītu īpašības, kuras veido dabiskā atlase un kuras šobrīd pilda atšķirīgu funkciju.

Exacations piemēri

Mēs varam izmantot savu degunu kā piemēru. Ļoti iespējams, ka šī skrimšļa pagarinājuma pašreizējās īpašības ir saistītas ar ieguvumiem elpošanā. Tomēr mēs izmantojam šo struktūru, lai atbalstītu mūsu brilles.

Tas ir, dabiskā atlase nedod priekšroku indivīdiem ar pašreizējām degunām, jo ​​tā deva priekšroku brilles lietošanai.

Ekstrapolējot šo piemēru uz specifiskāku bioloģisko situāciju, mums ir pandas īkšķis - Gouldas slavenais piemērs. Pandu diētas pamatā ir tikai bambuss, tāpēc pareiza tās lietošana ir dzīvnieka dzīvībai būtiska. Panda šim mērķim izmanto "sesto" īkšķi.

Tomēr īkšķis nav īsts pirksts, tas ir maza kaula pagarinājums, kas sākotnēji piederēja plaukstas locītavai, ko sauc par radiālo sesamoid.

Evolūcijas attīstībā dažiem indivīdiem bija izdevīgi iegūt iegarenu radiālo sesamoīdu, kas līdzīgs pirkstam, jo ​​tas, iespējams, uzlaboja viņu vienīgā pārtikas produkta apstrādi.

Atsauces

1. Gould, SJ, & Lewontin, RC (1979). Sanmarko šķembas un Panglossian paradigma: adaptācijas programmas kritika. Londonas Karaliskās biedrības raksti. Sērija B. Bioloģiskās zinātnes, 205 (1161), 581–598.
2. Gould, SJ, & Vrba, ES (1982). Ekspozīcija - trūkst jēdziena formas zinātnē. Paleobioloģija, 8 (1), 4-15.
3. Hikmans, CP, Roberts, LS, Larsons, A., Obers, WC, & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi. Makgreivs - kalns.
4. Kardongs, KV (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcijas, evolūcija. Makgreivs.
5. Kliman, RM (2016). Evolūcijas bioloģijas enciklopēdija. Akadēmiskā prese.
6. Lososs, JB (2013). Prinstonas ceļvedis evolūcijai. Princeton University Press.
7. Nīlsens, R. (2009). Adaptīvisms - 30 gadus pēc Gould un Lewontin. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 63 (10), 2487–2490.
8. Rīss, SA (2009). Evolūcijas enciklopēdija. Infobase izdevējdarbība.
9. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Bioloģija: jēdzieni un pielietojumi bez fizioloģijas. Cengage mācīšanās.