Fitnesz
A fitnesz a biológiában egy szervezet relatív képessége arra, hogy túléljen és génjeit továbbadja a következő generációnak. p160 Ez az evolúciós elmélet egyik központi gondolata. A fitnesz általában megegyezik az egyed génjeinek a következő generáció összes génjéből való részesedésével.
Mint minden evolúcióbiológiai fogalom, a fitnesz is egy kereszteződő populációra vonatkozik, amely lehet, hogy egy egész faj, de lehet, hogy nem. Ha az egyes genotípusok közötti különbségek befolyásolják a fitneszértéket, akkor a genotípusok gyakorisága generációk során változni fog; a magasabb fitneszértékkel rendelkező genotípusok gyakoribbá válnak. Ezt a folyamatot nevezzük természetes szelekciónak.
Az egyed fittségét a fenotípusa okozza, és a genotípusa adja tovább. Az azonos genotípussal rendelkező különböző egyedek fitneszértéke nem feltétlenül egyenlő. Függ attól a környezettől, amelyben az egyedek élnek, és a véletlen eseményektől. Mivel azonban a genotípus fitnesz egy átlagolt mennyiség, az adott genotípussal rendelkező összes egyed szaporodási eredményeit tükrözi.
Relatedness
A fitnesz a következő generációban az egyed génmásolatainak számát méri. Nem igazán számít, hogy a gének hogyan jutnak el a következő generációba. Az egyed számára ugyanolyan "hasznos", ha saját maga szaporodik, vagy ha hasonló génekkel rendelkező rokonainak segít a szaporodásban, mindaddig, amíg az egyed génjeinek hasonló számú másolata átkerül a következő generációba. Az ilyen segítő magatartást elősegítő szelekciót rokonszelekciónak nevezzük.
Legközelebbi rokonaink (szülők, testvérek és saját gyermekeink) átlagosan génjeink 50%-án (felén) osztoznak. Egy lépéssel távolabb a nagyszülők. Velük átlagosan génjeink 25%-án (negyedén) osztozunk. Ez a velük való rokonságunk mértékegysége. Ezután következnek az első unokatestvérek (szüleink testvéreinek gyermekei). Az ő génjeik 12,5%-án (1/8-án) osztozunk. p100
Hamilton szabálya
William Hamilton különböző ötletekkel egészítette ki a fitnesz fogalmát. Az ő szabálya szerint egy költséges cselekvést akkor kell végrehajtani, ha:
C < R × B {\displaystyle C<R\times B} ahol:
- c {\displaystyle c\ }
az altruista reprodukciós költsége, - b {\displaystyle b\ }
az altruista viselkedés címzettjének reprodukciós haszna, és - r {\displaystyle r\ }
a populáció átlaga feletti valószínűsége annak, hogy az egyedek osztoznak egy altruista génben - a "rokonsági fok".
A fitneszköltségeket és -előnyöket a termékenységben mérik.
Inkluzív fitnesz
Az inkluzív fitnesz egy olyan kifejezés, amely lényegében ugyanaz, mint a fitnesz, de az egyének helyett a gének csoportját hangsúlyozza.
A biológiai fitnesz azt fejezi ki, hogy egy szervezet mennyire képes szaporodni és génjeit az utódai között terjeszteni. Az inkluzív fitnesz elmélete szerint egy szervezet fitneszét az is növeli, hogy közeli rokonai is szaporodnak. Ez azért van így, mert a rokonok a rokonságuk arányában osztoznak a géneken.
Másképp fogalmazva: egy organizmus inkluzív fitneszét nem önmagának, hanem génkészletének tulajdonsága adja. Ezt az egyed szaporodási sikeréből és rokonainak szaporodási sikeréből számítják ki, mindegyiket egy megfelelő rokonsági együtthatóval súlyozva.
Történelem
Herbert Spencer brit társadalomfilozófus 1864-ben megjelent Principles of biology (A biológia alapelvei) című művében a legerősebbek túlélése kifejezést használta arra, amit Charles Darwin természetes szelekciónak nevezett. Az eredeti kifejezés a "legmegfelelőbbek túlélése" volt.
Kérdések és válaszok
K: Mit jelent a fitnesz a biológiában?
V: A fitnesz a biológiában egy szervezet relatív képessége a túlélésre és génjeinek továbbadására a következő generációnak.
K: A fitnesz fontos gondolat az evolúcióelméletben?
V: Igen, a fitnesz az evolúciós elmélet központi gondolata.
K: Hogyan mérik általában a fitneszértéket?
V: A fitnesz általában megegyezik az egyed génjeinek a következő generáció összes génjében való arányával.
K: Hogyan történik a természetes szelekció?
V: Ha az egyes genotípusok közötti különbségek hatással vannak a fitneszre, akkor a genotípusok gyakorisága generációk során változik; a magasabb fitneszű genotípusok gyakoribbá válnak. Ezt a folyamatot nevezzük természetes szelekciónak.
K: Mi határozza meg egy egyed fittségét?
V: Az egyed fitneszét a fenotípusa okozza, és a genotípusa adja tovább.
K: Az azonos genotípussal rendelkező különböző egyedek fitneszértéke szükségszerűen azonos?
V: Nem, az azonos genotípussal rendelkező különböző egyedek fitneszértéke nem feltétlenül egyenlő. Ez attól a környezettől függ, amelyben az egyedek élnek, és a véletlen eseményektől.
K: Mit tükröz a genotípus fitneszértéke?
V: Mivel a genotípus fitnesz egy átlagolt mennyiség, az adott genotípussal rendelkező összes egyed szaporodási eredményeit tükrözi.
