Adaptace - Adaptationism
Adaptace, také známý jako funkcionalismus,[1] je Darwinovský názor, že se vyvinulo mnoho fyzických a psychologických rysů organismů úpravy. Panadaptismus je jeho silná forma pocházející z počátku 20. století moderní syntéza, že všechny vlastnosti jsou adaptace, názor nyní sdílí několik biologů.[2] Adaptační odborníci provádějí výzkum, aby se pokusili odlišit adaptace (např. Pupeční šňůru) od vedlejších produktů (např. Pupík) nebo náhodné variace (např. Konvexní nebo konkávní tvar pupku). George Williams ' Adaptace a přirozený výběr (1966) měl na jeho vývoj velký vliv a definoval některé z nich heuristika slouží k identifikaci adaptací.
Kritéria pro identifikaci vlastnosti jako adaptace
Adaptacionismus je přístup ke studiu vývoje formy a funkce. Pokouší se postavit existenci a perzistenci znaků za předpokladu, že každý z nich vznikl nezávisle, a zlepšil reprodukční úspěch předků organismu. Rysem je přizpůsobování pokud splňuje následující kritéria:
- Rysem je variace dřívější formy.
- Tato vlastnost je dědičná prostřednictvím přenosu genů.
- Tato vlastnost zvyšuje reprodukční úspěch.
Omezení síly evoluce
Genetická omezení
Genetická realita poskytuje omezení síly náhodných mutací následovaných přirozeným výběrem.
S pleiotropie Některé geny ovládají více znaků, takže adaptaci jednoho znaku brání účinky na jiné znaky, které nemusí být nutně adaptivní. Výběr, který ovlivňuje epistáza je případ, kdy regulace nebo exprese jednoho genu závisí na jednom nebo několika dalších. To platí pro velký počet genů, i když v různém rozsahu. Důvod, proč to vede k bláznivým odpovědím, je ten, že výběr znaku, který je epistaticky založen, může znamenat, že alela pro gen, který je epistatický, pokud by byl zvolen, by ovlivnil ostatní. To vede ke společné regulaci ostatních z jiného důvodu, než je pro každou z těchto vlastností adaptivní kvalita. Stejně jako u pleiotropie, rysy mohly dosáhnout fixace v populaci jako vedlejší produkt selekce na jinou.
V kontextu vývoje není rozdíl mezi pleiotropií a epistázou tak jasný, ale na genetické úrovni je rozdíl jasnější. Vzhledem k tomu, že tyto vlastnosti jsou vedlejšími produkty ostatních, lze nakonec říci, že se tyto vlastnosti vyvinuly, ale ne to, že nutně představují adaptace.
Polygenní vlastnosti jsou řízeny řadou samostatných genů. Mnoho vlastností je polygenních, například lidská výška. K drastické změně polygenní vlastnosti bude pravděpodobně zapotřebí více změn.
Anatomická omezení
Anatomická omezení jsou rysy organismu anatomie kterým se nějakým způsobem brání ve změně. Když se organismy odchýlí od společného předka a zdědí určité vlastnosti, které se modifikují přirozeným výběrem mutantních fenotypů, je to, jako by byly některé rysy zafixovány na svém místě a nemohou se určitými způsoby změnit. Nějaká učebnice anatomická omezení často zahrnují příklady struktur, které spojují části těla dohromady fyzickým spojením.
Tyto vazby je těžké, ne-li nemožné, prolomit, protože evoluce obvykle vyžaduje, aby byla anatomie formována malými po sobě následujícími změnami v populacích po celé generace. Ve své knize Proč jsme nemocní, Randolph Nesse používá "slepé místo" v oku obratlovců (způsobené nervovými vlákny protékajícími sítnice ) jako příklad tohoto. Tvrdí to přírodní výběr přišel s propracovaným obcházením očí, které se kolísají tam a zpět, aby to napravily, ale obratlovci nenašli řešení ztělesněné v hlavonožce oči, kde zrak nepřeruší pohled. Viz také: Evoluce oka.
Dalším příkladem je lebeční nervy v tetrapody. V raném vývoji obratlovců, žraloci, brusle a paprsky (souhrnně) Chondrichthyes ), lebeční nervy běží z části mozku, která interpretuje smyslové informace, a vyzařují směrem k orgánům, které tyto pocity vytvářejí. U tetrapodů však a savci zejména nervy projděte komplikovanou klikatou cestou skrz lebka kolem struktur, které se vyvinuly po společném předkovi se žraloky.
Debata se strukturalismem
Adaptacionismus je někdy kritiky charakterizován jako nepodložený předpoklad, že všechny nebo většina vlastností jsou optimální úpravy. Strukturalista kritici (nejvíce pozoruhodně Richard Lewontin a Stephen Jay Gould v jejich „spandrel“ papír[3]) tvrdí, že adaptacionisté příliš zdůraznili moc přírodní výběr tvarovat jednotlivé rysy do evoluční optimální. Adaptanti jsou někdy kritizováni svými kritiky používání ad hoc "právě tak příběhy". Kritici byli zase obviněni ze zkreslování (Sláma argumentace), spíše než útočit na skutečná tvrzení domnělých adaptacionistů.
Adaptacionističtí vědci reagují tvrzením, že je také následují George Williams „zobrazení adaptace jako„ obtížného konceptu “, který by měl být použit pouze ve světle přesvědčivých důkazů. Tento důkaz lze obecně charakterizovat jako úspěšnou predikci nových jevů založenou na hypotéze, že konstrukční detaily adaptací by měly odpovídat komplexně vyvinutému designu, který by reagoval na konkrétní sadu výběrových tlaků. V evoluční psychologii výzkumníci jako Leda Cosmides, John Tooby, a David Buss tvrdí, že většina výzkumných poznatků, které byly jednoznačně předpovězeny adaptační hypotézou, zahrnuje důkazy o platnosti metod.
Účel a funkce
Existují filozofické problémy se způsobem, jakým biologové mluví o funkci, účinně se dovolávají teleologie, účelu adaptace.
Funkce
Říci, že něco má funkci, znamená říkat něco o tom, co dělá pro organismus. Říká také něco o své historii: jak k ní došlo. A srdce pumpuje krev: to je jeho funkce. Rovněž vydává zvuk, který se považuje za vedlejší vedlejší účinek, nikoli za jeho funkci. Srdce má historii (která může být dobře nebo špatně pochopena) a tato historie je o tom, jak přirozený výběr formoval a udržoval srdce jako pumpu. Každý aspekt organismu, který má funkci, má svou historii. Adaptace nyní musí mít funkční historii: proto očekáváme, že musela podstoupit selekci způsobenou relativním přežitím v jejím prostředí. Bylo by docela špatné používat slovo adaptace o vlastnosti, která vznikla jako vedlejší produkt.[4][5]
Pro biologa je obecně považováno za neprofesionální říkat něco jako „Křídlo je pro létání“, i když to je jejich normální funkce. Biolog by si byl vědom, že někdy ve vzdálené minulosti mělo peří na malém dinosaurovi funkci zadržování tepla a že později nebylo k létání použito mnoho křídel (např. Tučňáci, pštrosi ). Biolog by tedy raději řekl, že křídla ptáka nebo hmyzu mají obvykle funkci napomáhání letu. To by mělo konotaci být adaptací s historií evoluce přirozeným výběrem.
Teleologie
Teleologie byl zaveden do biologie Aristotelem k popisu adaptability organismů. Biologové shledali důsledky účelnosti nepříjemnými, protože naznačují nadpřirozený záměr, aspekt Platón myšlení, které Aristoteles odmítl.[6][7] Podobný termín, teleonomie, navrhl Colin Pittendrigh v roce 1958;[8] z toho vyrostlo kybernetika a samoorganizující se systémy. Biologové šedesátých let jako Ernst Mayr, George C. Williams a Jacques Monod použil jako méně nabitou alternativu.[9][10][11][12][13] Nepohodlí však přetrvává. Na jedné straně je přizpůsobení zjevně účelné: přirozený výběr vybírá to, co funguje, a vylučuje to, co nefunguje. Na druhou stranu, biologové chtějí popřít vědomý účel evoluce. Dilema vedlo ke slavnému vtipu evolučního biologa Haldane: "Teleologie je jako milenka biologovi: nemůže bez ní žít, ale není ochoten být s ní viděn na veřejnosti." " David Hull poznamenal, že Haldanova milenka „se stala zákonně oddanou manželkou. Biologové se již necítí povinni se omluvit za použití teleologického jazyka; chlubí se jím. Jediným ústupkem, který učiní své pochybné minulosti, je přejmenovat jej na„ teleonomii “.“[14]
Viz také
- Adaptivní evoluce v lidském genomu
- Hypotéza prospěšné aklimatizace
- Evoluční selhání
- Vykřičník
- Pohled na evoluci zaměřený na gen
- Vitalismus
Reference
- ^ Gould, Stephen Jay (2002). Struktura evoluční teorie. Harvard University Press. ISBN 0-674-00613-5.
- ^ Koonin, Eugene V. (listopad 2009). „Původ ve 150: je nová evoluční syntéza v dohledu?“. Trendy v genetice. 25 (11): 473–475. doi:10.1016 / j.tig.2009.09.007. PMC 2784144. PMID 19836100.
- ^ Stephen Jay Gould a Richard C. Lewontin. „Spandrels of San Marco and the Panglossian Paradigm: A Critique of the Adaptationist Programme“ Proc. Roy. Soc. London B 205 (1979 ) str. 581–598
- ^ Střízlivý 1993, str. 85–86
- ^ Williams 1966, s. 8–10
- ^ Nagel, Ernest (Květen 1977). „Procesy zaměřené na cíl v biologii“. The Journal of Philosophy. 74 (5): 261–279. doi:10.2307/2025745. ISSN 0022-362X. JSTOR 2025745. Teleology Revisisted: The Dewy Lectures 1977 (první přednáška)
- ^ Nagel, Ernest (květen 1977). "Funkční vysvětlení v biologii". The Journal of Philosophy. 74 (5): 280–301. doi:10.2307/2025746. ISSN 0022-362X. JSTOR 2025746. Teleology Revisisted: The Dewy Lectures 1977 (druhá přednáška)
- ^ Pittendrigh 1958
- ^ Mayr 1965, str. 33–50
- ^ Mayr 1988, chpt. 3, „Více významů teleologického“
- ^ Williams 1966 „Vědecká studie adaptace“
- ^ Monod 1971
- ^ Allaby, Michael, vyd. (2003). "teleonomie". Slovník zoologie. Oxford Paperback Reference (znovu vydáno s novým obalem a vydanými opravami). Oxford; New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-860758-8. LCCN 2003278285. OCLC 444678726. Citováno 2015-08-24.
- ^ Hull 1982
Zdroje
- Cronin, H. (1992). Mravenec a páv: altruismus a sexuální výběr od Darwina po současnost. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-32937-8.
- Gould, S.J.; Lewontin, R.C. (1979). „Cviky San Marco a panglosovské paradigma: kritika adaptačního programu“. Sborník Královské společnosti v Londýně B. 205 (1161): 581–598. Bibcode:1979RSPSB.205..581G. doi:10.1098 / rspb.1979.0086. PMID 42062. S2CID 2129408.
- Hull, David L. (1982). „Filozofie a biologie“. v Fløistad, Guttorm (vyd.). Filozofie vědy. Současná filozofie: Nový průzkum. 2. Haag: Nakladatelé Martinus Nijhoff; Springer Nizozemsko. doi:10.1007/978-94-010-9940-0. ISBN 978-90-247-2518-2. LCCN 81003972. OCLC 502399533.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Lewontin, R.C. (1979). „Sociobiologie jako adaptační program“. Behaviorální věda. 24 (1): 5–14. doi:10,1002 / bs.3830240103. PMID 435219.
- Lewontin, R.C. (1993). Biologie jako ideologie: Nauka o DNA. New York: Harper Collins. ISBN 978-0-06-097519-7.
- Maynard Smith, J. (1988). Pochopil to Darwin správně? Eseje o hrách, sexu a evoluci. London: Penguin books. ISBN 978-0-14-023013-0.
- Mayr, Ernst (1965). „Příčina a důsledek v biologii“. V Lerner, Daniel (ed.). Příčina a následek. Haydenovo kolokvium o vědecké metodě a koncepci. New York: Svobodný tisk. LCCN 65015439. OCLC 384895.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Mayr, Ernst (1988). Směrem k nové filozofii biologie: Pozorování evolucionisty. Cambridge, MA: Belknap Press z Harvard University Press. ISBN 978-0-674-89665-9. LCCN 87031892. OCLC 17108004.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Monod, Jacques (1971). Šance a nutnost: Esej o přírodní filozofii moderní biologie. Překlad Le hasard et la nécessité podle Austryn Wainhouse (1. americké vydání). New York: Knopf. ISBN 978-0-394-46615-6. LCCN 77154929. OCLC 209901.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Orzack, S.H .; Sober, E.R., eds. (2001). Přizpůsobivost a optimismus. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-59166-9.
- Pittendrigh, Colin S. (1958). „Adaptace, přirozený výběr a chování“. In Roe, Anne; Simpson, George Gaylord (eds.). Chování a evoluce. New Haven, CT: Yale University Press. LCCN 58011260. OCLC 191989.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Sober, E. (1998). „Šest výroků o adaptacionismu“. V D. Hull; M. Ruse (eds.). Filozofie biologie. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-875213-4.
- Sober, Elliott (1993). Filozofie biologie. Rozměry série filozofie. Boulder, CO: Westview Press. ISBN 978-0-8133-0785-5. LCCN 92037484. OCLC 26974492.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Williams, George C. (1966). Adaptace a přirozený výběr: Kritika některého současného evolučního myšlení. Vědecká knihovna v Princetonu. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02615-2. LCCN 65017164. OCLC 35230452.CS1 maint: ref = harv (odkaz)