Das biologische Eignung, biologische Fitness, biologische Wirksamkeit oder Fitness, in der Evolutionsbiologie, Es ist ein Maß für die Fähigkeit einer bestimmten biologischen Einheit, fruchtbare Nachkommen den nächsten Generationen zu überlassen. Die operative Definition ist jedoch komplex und es gibt keine genaue Methode oder Maßnahme, um sie zu quantifizieren..
Obwohl seine Definition verwirrend ist und oft falsch interpretiert wird, ist die Fitness ist ein grundlegendes Konzept, um den Evolutionsprozess zu verstehen, da die Auswahl durch Unterschiede in der Fitness zwischen Individuen (oder Allelen) in der Bevölkerung.
In der Tat, nach S.C. Stearns, der Fitness Es ist ein Konzept, das jeder versteht, aber niemand kann es genau definieren.
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Der Begriff Fitness bezieht sich auf die Fähigkeit einer Gruppe von Organismen, sich zu vermehren und zu überleben. Mit anderen Worten, es ist das Merkmal, das die Fähigkeit bestimmt, seine Gene im Laufe der Generationen in der Bevölkerung zu verbreiten. In der Literatur finden wir Dutzende von Definitionen, darunter:
- Die Tendenz eines Individuums oder von Individuen, ein Allel zu tragen, das es ihnen ermöglicht, zu überleben und lebensfähige Nachkommen hervorzubringen.
- Die Geschwindigkeit, mit der sich ein Allel oder Merkmal numerisch verteilt.
- Die Fähigkeit eines Individuums mit bestimmten Allelen, Ressourcen zu nutzen und mit den Umweltbedingungen umzugehen, um zu überleben und sich zu reproduzieren.
- Quantifizierbares Merkmal von Allelen, Genotypen oder Merkmalen von Individuen, die ihre numerische Repräsentation in zukünftigen Generationen vorhersagen.
Einige Autoren, die versuchen, das zu definieren Fitness, verwechseln Sie es mit der evolutionären Dynamik - was eine logische Folge der Variation in der ist Fitness.
In konzeptioneller Hinsicht ist die Fitness Es ist ein ähnlicher Parameter für Genetiker sowie für Ethologen und Ökologen. Der Unterschied besteht jedoch in der Art und Weise, wie beide Zweige der Evolutionsbiologie den Parameter schätzen oder quantifizieren.
Entgegen der landläufigen Meinung verwendete der britische Naturforscher Charles Darwin den Begriff nicht Fitness in den ersten Ausgaben von Das oderRegel der Art.
Im Gegensatz dazu verwendete Darwin das Verb "passen " sich auf die Fähigkeit eines Phänotyps zu beziehen, in der Umgebung, in der er lebt, zu funktionieren und sich anzupassen.
Unter Verwendung eines Schloss- und Schlüsselmodells als Analogie wird der Schlüssel durch den Organismus und das Schloss durch die Umwelt dargestellt. Diese müssen hinsichtlich Überleben, Entwicklung, Wachstum und Fortpflanzung zusammenpassen..
Fitness erschien in späteren Ausgaben von Die Entstehung der Arten durch den Einfluss des Polymaths Herbert Spencer und seiner populären Phrase "Überleben der Stärksten" (auf Englisch Überleben der Stärksten).
Nach Futuyma (2005) ist die Fitness Es besteht aus drei Komponenten: der Überlebenswahrscheinlichkeit in verschiedenen Fortpflanzungszuständen, der durchschnittlichen Anzahl der vom Weibchen produzierten Nachkommen und der durchschnittlichen Anzahl der vom Männchen produzierten Nachkommen..
Die Variation in der Anzahl der Nachkommen ist eine logische Folge des Wettbewerbs um einen Partner - üblicherweise als sexuelle Selektion bekannt..
Da die Überlebenswahrscheinlichkeit und die durchschnittliche Anzahl der Nachkommen die Bestandteile der Fitness, Es ist ein Konzept, das nur für Gruppen gilt. Zum Beispiel er Fitness aller Individuen eines bestimmten Genotyps.
Es ist nicht repräsentativ, sich darauf zu beziehen Fitness eines Individuums, da sein Fortpflanzungserfolg und sein Überleben durch Zufall beeinflusst werden können.
In der Literatur ist die Fitness es wird in absoluten und relativen Begriffen ausgedrückt. Der Einfachheit halber ist das Konzept auf Organismen anwendbar, die sich nur einmal in ihrem Leben vermehren, und es gibt keine Überlappung von Generationen in ihrer Population, da sich alle Individuen gleichzeitig vermehren..
In diesen Organismen ist die Fitness Die absolute Anzahl eines Allels ist definiert als die durchschnittliche Anzahl der Nachkommen, die von der Person erzeugt werden, die dieses Allel trägt.
Sie kann als Produkt der relativen Fruchtbarkeit und des Anteils der Überlebenden berechnet werden. Theoretisch ist dieser Wert kaum quantifizierbar.
Im Gegensatz dazu ist die Fitness Verwandter eines Allels ist sein Fitness absolut, verglichen mit einem Referenz-Allel. Konventionell ist das Referenz-Allel das mit dem größten Fitness absolut und erhält den relativen Wert 1.
Ein anderer Weg, um das auszudrücken Fitness relativ ist es in Bezug auf den Mittelwert der zu tun Fitness Population absolut oder als Verhältnis der Häufigkeit eines Allels in der nächsten Generation zur aktuellen Generation. Es wird akzeptiert, dass die Auswahl relativ und nicht absolut erfolgt.
1964 entwickelte der Evolutionstheoretiker William Hamilton eine geniale Theorie, um das altruistische Verhalten bestimmter Tiere zu verstehen: die Familienauswahl..
Hamilton entwickelte das Konzept von Fitness inklusive oder inklusive Wirksamkeit. Für den Autor ist die Fitness Es könnte in zwei Komponenten unterteilt werden, eine direkte und eine indirekte.
Das erste ist das Ergebnis der Reproduktion des Individuums, während das zweite durch die Reproduktion enger Verwandter erreicht wird..
Indirekte Wirksamkeit entsteht, wenn nahe Verwandte dank des Beitrags ihrer Verwandten einen größeren Fortpflanzungserfolg erzielen, als sie selbst erzielt hätten.
In empirischen Studien ist es möglich, die zu schätzen Fitness mit unterschiedlichen Methoden, jede mit ihren Vor- und Nachteilen.
Die Forscher sind der Ansicht, dass die Fitness hängt vom Kontext ab, daher liefern natürliche Versuchspläne bessere Ergebnisse als im Labor durchgeführte Parametermessungen mit idealen Lebensbedingungen, wenig Stress und unbegrenzten Mengen an Nahrungsmitteln.
Die Literatur schlägt drei Methoden zur Quantifizierung der Fitness: unter Verwendung der Änderungsrate der Allelfrequenzen, durch Tag-Recapture-Experimente und unter Verwendung der Abweichungen des Hardy-Weinberg-Prinzips. Dieser letzte Fall gilt nur für Fälle mit heterozygotem Vorteil..
Im ersten Fall berechnen wir die Auswahlkoeffizienten, die die Reduktion der quantifizieren Fitness relativ zum besten Genotyp, mit dem Ausdruck s = ∆p / p'qzwei. Den Wert von kennen s Sie können das kennen Fitness mit dem Ausdruck: Fitness (w) = 1 - s.
Bei der zweiten Methode werden einfach die Anteile der Anzahl der zurückeroberten Personen an der Anzahl der freigelassenen Personen berechnet. Der höchste Wert wird zugewiesen Fitness 1 und der Rest wird durch diesen Wert geteilt.
Schließlich werden die Abweichungen vom Hardy-Weinberg-Prinzip aus der Beziehung zwischen den beobachteten und erwarteten Frequenzen berechnet. Und wie im vorherigen Fall wird es zugewiesen Fitness 1 auf den höchsten Wert, und der Rest wird durch diesen geteilt.
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