- Prilagodbe, prirodna selekcija i
- Što je adaptacionizam?
- Jesu li sve značajke adaptacije?
- Kako možemo provjeriti je li neka osobina prilagodljiva ili ne?
- Exaptation: alternativni prikaz
- Primjeri istjecanja
- Reference
U evolucijskoj biologiji središnja tema je proučavanje prilagodbi. To se može definirati u smislu procesa ili stanja. Ako to smatramo procesom, upravo je onaj dio evolucijske promjene potaknut mehanizmom prirodne selekcije. Suprotno tome, u pogledu stanja to je karakteristika čije je trenutno stanje oblikovano prirodnom selekcijom.
Prirodna selekcija je evolucijski mehanizam i definira se kao različita reprodukcija živih bića. Tako se neki organizmi razmnožavaju više od drugih zahvaljujući posjedovanju neke osobine ili karaktera koji povećava njihovu kondiciju.
Izvor: pixabay.com
Ove temeljne ideje razvio je Charles Darwin u "Podrijetlu vrsta". Evolucija je jedini poznati mehanizam koji može dovesti do prilagodbe.
Odnosno, postoji povezanost između prilagodbe i diferencijalnog reproduktivnog uspjeha pojedinih osoba koje predstavljaju osobine koje povećavaju njihovu kondiciju. Kad se potonji dogodi u populaciji, to stvara prilagodbe.
Prilagodbe, prirodna selekcija i
U evoluciji postoji nekoliko temeljnih koncepata poput prilagodbe, prirodne selekcije i fitness. Postoje i drugi važni pojmovi (kao što je odljev gena), ali u svrhu ovog članka usredotočit ćemo našu pažnju na ova tri.
Fitness je sposobnost organizma da preživi i razmnožava se, ostavljajući plodno potomstvo. Postoji nekoliko načina za kvantizaciju, a parametar varira između 0 i 1.
Kad nasljedna osobina daje pojedincima prednost u pogledu kondicije (u usporedbi s vršnjacima koji je ne posjeduju), događa se nešto neizbježno: ti će se ljudi reproducirati više nego drugi i povećavat će njihovu učestalost u populaciji. To je poznato kao prirodna selekcija.
Izraz "selekcija" često je zabludu jer nema nekih svjesnih odabira od strane nekih pojedinaca u tom procesu.
Kao proces, prilagodba se definira kao evolucija uzrokovana prirodnom selekcijom koja rezultira nakupom povoljnih promjena.
Prilagođavanje je kao karakter svojstvo koje se razvijalo postupno i koje ima specifičnu biološku ulogu. U pogledu fitnesa, ova osobina bila je superiorna u usporedbi s drugim stanjima osobine u evolucijskoj povijesti vrste.
Što je adaptacionizam?
Popularno gledište u evolucijskoj biologiji naziva se adaptacionizam. Prema braniteljima ove perspektive, velika većina karakteristika prisutnih u organskim bićima može se smatrati prilagodbama i njihovo je stanje optimalno.
Ugledni su znanstvenici u grani evolucije koji podržavaju adaptacijski program, poput John Maynarda Smitha ili Williama Hamiltona, između ostalih. Jedan od njegovih najvećih protivnika je poznati paleontolog Stephen Jay Gould i njegov kolega Richard Lewontin.
Jedna od posljedica adaptacionizma je podjela organizma na područja koja nisu međusobno povezana, ocjenjujući osobine izolirano. Njegovi protivnici tvrde da danas postojanje osobine ne treba uvijek shvatiti kao prilagodljivo svojstvo.
Jesu li sve značajke adaptacije?
Kada procjenjujemo karakteristike organskog bića, ne možemo zaključiti bez dokaza da sve njegove karakteristike odgovaraju prilagodbama. Postoje i drugi procesi koji mogu objasniti prisutnost nekih značajki. Imajte na umu da je jedna od posljedica nedostatka prilagodljivosti da nije proizvod prirodne selekcije.
Može biti da je karakteristika koju promatramo jednostavno posljedica njene kemije ili fizike. Na primjer, nitko ne bi pomislio da je karakteristična svijetlo crvena boja krvi prilagodljiva. To je jednostavno posljedica njegove strukture - koja je vjerojatno prilagodljiva, jer osigurava transport kisika.
To može biti i svojstvo koje je određeno evolucijskim mehanizmom određenog genskim odljevom. U stvari, posljedica je pomicanja neapaktivna evolucija, budući da postoji različit reproduktivni uspjeh, ali nije povezan s karakteristikom koja povećava kondiciju pojedinaca.
Druga je mogućnost da je karakteristika koju promatramo i mislimo adaptivnom povezana s drugom (na primjer, geni su bliski zajedno na istom kromosomu, pa je vjerojatnost rekombinacije mala) nego ako se odabire.
Kako možemo provjeriti je li neka osobina prilagodljiva ili ne?
U slučaju da sumnjamo da je neka osobina prilagođavanje, moramo je dokazati na isti način kao što bismo dokazali bilo kojom drugom činjenicom u biološkim znanostima: koristeći znanstvenu metodu.
Moramo razmotriti niz eksperimenata koji će nam pomoći da provjerimo je li dotična osobina prilagodljiva. Na primjer, sumnjamo da bijela boja polarnih medvjeda služi kao maskirna.
Iako to ne bi bilo vrlo praktično, jedan od mogućih eksperimentalnih nacrta bio bi bojiti medvjeđu smeđu boju, medvjeđu bijelu boju (to bi bila proceduralna kontrola kako bi se osiguralo da boja sama po sebi nema učinka u našem eksperimentu) i medvjeda normalan.
Kasnije bismo kvantificirali utječe li bilo koji aspekt života eksperimentalnih organizama. Moramo primijeniti ovo obrazloženje na svaku sumnju u prilagodbe, ne pretpostavljajući da je osobina prilagodljiva.
Exaptation: alternativni prikaz
1982. godine, istraživači Stephen Jay Gould i Elisabeth Vrba objavili su članak u časopisu Paleobiology u kojem su formalizirali novi koncept u biologiji: istjecanje.
Za autore je ekspazija potreban pojam u evolucijskoj biologiji za opisivanje karakteristika koje su oblikovane prirodnim odabirom i koje trenutno obavljaju drugačiju funkciju.
Primjeri istjecanja
Možemo koristiti svoj nos kao primjer. Vrlo je vjerojatno da su trenutne karakteristike ovog hrskavičnog produženja povezane s blagodatima disanja. Međutim, ovu strukturu koristimo za podršku našim naočalama.
Odnosno, prirodna selekcija nije davala prednost pojedincima s trenutnim nosom jer je pogodovala korištenju naočala.
Ekstrapolirajući ovaj primjer na specifičniju biološku situaciju, imamo pandin palac - Gouldov poznati primjer. Ishrana pande temelji se isključivo na bambusu, pa je njezino pravilno rukovanje ključno za život životinje. Panda u tu svrhu koristi palac "šestog".
Međutim, palac nije pravi prst, to je produžetak male kosti koja izvorno pripada zglobu, a naziva se radijalni sesamoid.
U evolucijskom razvoju nekim je ljudima bilo prikladno da imaju izduženi radijalni sesamoid, sličan prstu, jer je to vjerojatno poboljšalo rukovanje njihovim jedinim namirnicama.
Reference
- Gould, SJ, i Lewontin, RC (1979). Spandreli San Marca i panglossian paradigma: kritika adaptacijskog programa. Zbornik radova Kraljevskog društva Londona. Serija B. Biološke znanosti, 205 (1161), 581-598.
- Gould, SJ, i Vrba, ES (1982). Exaptation - izraz koji nedostaje u znanosti o obliku. Paleobiologija, 8 (1), 4-15.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije. McGraw - Hill.
- Kardong, KV (2006). Kralježnjaci: komparativna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
- Kliman, RM (2016). Enciklopedija evolucijske biologije. Akademska štampa.
- Losos, JB (2013). Princeton vodič za evoluciju. Princeton University Press.
- Nielsen, R. (2009). Adaptacionizam-30 godina nakon Goulda i Lewontina. Evolucija: Međunarodni časopis za organsku evoluciju, 63 (10), 2487-2490.
- Rice, SA (2009). Enciklopedija evolucije. Izdavaštvo Infobase.
- Starr, C., Evers, C., i Starr, L. (2010). Biologija: koncepti i primjene bez fiziologije. Cengage Learning.