Приспособленность
Фитнес в биологии - это относительная способность организма выживать и передавать свои гены следующему поколению.p160 Это центральная идея эволюционной теории. Фитнес обычно равен доле генов особи во всех генах следующего поколения.
Как и все термины в эволюционной биологии, пригодность определяется в терминах скрещивающейся популяции, которая может быть или не быть целым видом. Если различия в индивидуальных генотипах влияют на приспособленность, то частоты генотипов будут меняться с течением поколений; генотипы с более высокой приспособленностью становятся более распространенными. Этот процесс называется естественным отбором.
Пригодность особи обусловлена ее фенотипом и передается по наследству через генотип. Пригодность разных особей с одинаковым генотипом не обязательно одинакова. Она зависит от среды, в которой живут особи, и от случайных событий. Однако, поскольку приспособленность генотипа является усредненной величиной, она отражает репродуктивные результаты всех особей с данным генотипом.
Родство
Фитнес измеряет количество копий генов особи в следующем поколении. При этом не имеет значения, как гены попадут в следующее поколение. Для особи одинаково "выгодно" размножаться самой или помогать размножаться родственникам с похожими генами, если в следующее поколение передается одинаковое количество копий генов особи. Отбор, способствующий такому помогающему поведению, называется отбором родственников.
Наши ближайшие родственники (родители, братья, сестры и наши собственные дети) имеют в среднем 50% (половину) наших генов. На шаг дальше находятся бабушки и дедушки. С каждым из них мы разделяем в среднем 25% (четверть) наших генов. Это показатель нашего родства с ними. Далее следуют первые кузены (дети братьев и сестер наших родителей). Мы разделяем 12,5% (1/8) их генов. p100
Правило Гамильтона
Уильям Гамильтон дополнил понятие пригодности различными идеями. Его правило предполагает, что затратное действие должно быть выполнено, если:
C < R × B {\displaystyle C<R\times B} где:
- c {\displaystyle c\ } - репродуктивные затраты альтруиста,
- b {\displaystyle b\ } - репродуктивная выгода для получателя альтруистического поведения, и
- r {\displaystyle r\ } - это вероятность, превышающая среднюю по популяции, того, что особи разделяют альтруистический ген - "степень родства".
Затраты и выгоды на фитнес измеряются в плодовитости.
Инклюзивный фитнес
Инклюзивный фитнес - это термин, который по сути является тем же самым, что и фитнес, но подчеркивает группу генов, а не отдельных людей.
Биологическая приспособленность говорит о том, насколько хорошо организм может размножаться и передавать свои гены потомству. Теория инклюзивной приспособленности гласит, что приспособленность организма повышается в той степени, в которой размножаются его близкие родственники. Это происходит потому, что родственники делятся генами пропорционально своему родству.
Другой способ сказать это: инклюзивная приспособленность организма - это не свойство его самого, а свойство набора его генов. Она рассчитывается из репродуктивного успеха особи плюс репродуктивный успех ее родственников, каждый из которых взвешен соответствующим коэффициентом родства.
История
Британский социальный философ Герберт Спенсер в своей работе "Принципы биологии" в 1864 году ввел фразу "выживание сильнейших" для обозначения того, что Чарльз Дарвин назвал естественным отбором. Первоначально фраза звучала как "выживание наиболее приспособленных".
Вопросы и ответы
В: Что такое фитнес в биологии?
О: Фитнес в биологии - это относительная способность организма выживать и передавать свои гены следующему поколению.
В: Является ли фитнес важной идеей в эволюционной теории?
О: Да, приспособленность - это центральная идея эволюционной теории.
В: Как обычно измеряется приспособленность?
О: Фитнес обычно равен доле генов особи во всех генах следующего поколения.
В: Как происходит естественный отбор?
О: Если различия в индивидуальных генотипах влияют на приспособленность, то частоты генотипов будут меняться на протяжении поколений; генотипы с более высокой приспособленностью становятся более распространенными. Этот процесс называется естественным отбором.
В: Что определяет приспособленность индивидуума?
О: Пригодность особи определяется ее фенотипом и передается по наследству через генотип.
В: Обязательно ли одинаковая приспособленность у разных особей с одинаковым генотипом?
О: Нет, приспособленность разных особей с одинаковым генотипом не обязательно одинакова. Это зависит от среды, в которой живут особи, и от случайных событий.
В: Что отражает приспособленность генотипа?
О: Поскольку пригодность генотипа является усредненной величиной, она отражает репродуктивные результаты всех особей с этим генотипом.