Прыстасаванасць (часта пазначаецца як або ω у мадэлях папуляцыйнай генетыкі) — гэта колькаснае адлюстраванне індывідуальнага . Яна роўная сярэдняму ўкладу ў наступнага пакалення, зробленага асобінамі пэўнага генатыпа або фенатыпу. Прыстасаванасць можа быць вызначана датычна генатыпа або ў пэўным асяроддзі ці часе. Прыстасаванасць генатыпа выяўляецца праз яго фенатып, на які таксама ўплывае асяроддзе, у якім развіваецца арганізм. Прыстасаванасць аднаго фенатыпу можа быць рознай у розных асяроддзях.
Пры бясполым размнажэнні дастаткова вызначыць прыстасаванасць генатыпа. Пры палавым размнажэнні рэкамбінацыя перамяшчае алелі паміж генатыпамі кожнае пакаленне; у гэтым выпадку значэнні прыстасаванасці могуць быць прысвоены алелям шляхам усярэднення па магчымых генетычных фонах. Натуральны адбор мае тэндэнцыю да таго, што з цягам часу алелі з больш высокай прыстасаванасцю становяцца больш распаўсюджанымі, што прыводзіць да эвалюцыі.
Тэрмін «дарвінаўская прыстасаванасць» можа быць выкарыстаны, каб падкрэсліць розніцу з фізічнай прыстасаванасцю арганізмаWassersug, J. D., and R. J. Wassersug, 1986. Fitness fallacies. Natural History 3:34–37.. Пад прыстасаванасцю не маецца на ўвазе шанец выжывання або працягласць жыцця; Вядомую фразу «» варта інтэрпрэтаваць так: «Выжыванне формы (фенатыпічнай або генатыпічнай), якая пакіне найбольшую колькасць уласных копій у наступных пакаленнях».
адрозніваецца ад індывідуальнай прыстасаванасці тым, што ўключае здольнасць алеля ў адной асобіны спрыяць выжыванню і/або размнажэнню іншых асобін, якія падзяляюць гэты алель, надаючы ім перавагу над асобінамі з іншым алелем. Адзін з механізмаў інклюзіўнай прыстасаванасці — .
Прыстасаванасць як уласцівасць Прыстасаванасць часта вызначаюць як уласцівасць або імавернасць, а не фактычную колькасць нашчадкаў. Напрыклад, паводле , «прыстасаванасць — гэта ўласцівасць не асобіны, а класа асобін, напрыклад, гомазіготных па алелю А ў пэўным локусе. Такім чынам, фраза «чаканая колькасць нашчадкаў» азначае сярэднюю колькасць , а не колькасць, пакінутую нейкім асобным індывідам. Калі б першага чалавека з генам левітацыі ўдарыла маланка ў калысцы, гэта не паказала б нізкую прыстасаванасць новага генатыпа, а толькі тое, што канкрэтнаму дзіцяці не пашанцавала»Maynard-Smith, J. (1989) Evolutionary Genetics .
Паводле іншага азначэння, «прыстасаванасць індывіда, які мае масіў , гэта імавернасць, , што індывід будзе ўключаны ў групу, абраную ў якасці бацькоў наступнага пакалення»Hartl, D. L. (1981) A Primer of Population Genetics .
Мадэлі прыстасаванасці Каб пазбегнуць ускладненняў, звязаных з полам і , паняцце прыстасаванасці абмежавана бясполай папуляцыяй без генетычнай рэкамбінацыі. Такім чынам, прыстасаванасць можа быць аднесена непасрэдна да генатыпаў і вымерана. Ёсць дзве вядомыя меры прыстасаванасці — абсалютная прыстасаванасць і адносная прыстасаванасць.
Абсалютная прыстасаванасць Абсалютная прыстасаванасць() генатыпа вызначаецца як прапарцыянальная змена колькасці гэтага генатыпа на працягу аднаго пакалення. Напрыклад, калі гэта колькасць генатыпа ў пакаленні у бясконца вялікай папуляцыі (каб не было ), то грэбуючы змяненнем колькасці генатыпа праз мутацыі
.
Абсалютная прыстасаванасць большая за 1 паказвае на рост колькасці гэтага генатыпа; абсалютная прыстасаванасць меншая за 1 паказвае на зніжэнне.
Адносная прыстасаванасць Калі абсалютная прыстасаванасць вызначае змены ў колькасці генатыпа, адносная прыстасаванасць () вызначае змены ў . Калі гэта агульны памер папуляцыі ў пакаленні , а частата адпаведнага генатыпа роўная , тады
,
дзе — сярэдняя адносная прыстасаванасць папуляцыі (зноў ігнаруючы змены частаты праз дрэйф і мутацыі). Адносная прыстасаванасць паказвае толькі на змяненне распаўсюджанасці розных генатыпаў адносна адзін аднаго, і таму важныя толькі іх адносныя значэнні; адносная прыстасаванасць можа быць любым неадмоўным лікам, у тым ліку 0. Часта бывае зручна выбраць адзін генатып у якасці эталона і ўсталяваць яго адносную прыстасаванасць роўнай 1. Адносная прыстасаванасць выкарыстоўваецца ў стандартнай і ў папуляцыйнай генетыкі.
Абсалютная прыстасаванасць можа быць выкарыстана для вылічэння адноснай прыстасаванасці, бо (карыстаючыся тым, што , дзе — сярэдняя абсалютная прыстасаванасць у папуляцыі). Гэта значыць, што , або, іншымі словамі, адносная прыстасаванасць прапарцыйная . Немагчыма вылічыць абсалютную прыстасаванасць толькі з адноснай прыстасаванасці, бо адносная прыстасаванасць не змяшчае інфармацыі аб зменах у агульным памеры папуляцыі .
Прысваенне значэнняў адноснай прыстасаванасці генатыпам матэматычна мэтазгодна, калі выконваюцца дзве ўмовы: па-першае, папуляцыя знаходзіцца ў дэмаграфічнай раўнавазе, а па-другое, індывіды вар'іруюцца паводле нараджальнасці, канкурэнтнай здольнасці або смяротнасці, але не паводле камбінацыі гэтых прыкмет.
Змена частот генатыпаў у выніку адбору
Змена частот генатыпа ў выніку адбору непасрэдна вынікае з вызначэння адноснай прыстасаванасці:
.
Такім чынам, частата генатыпа будзе змяншацца або павялічвацца ў залежнасці ад таго, меншая ці большая за сярэднюю ягоная прыстасаванасць.
У выпадку, калі разглядаюцца толькі два генатыпы (напрыклад, якія прадстаўляюць распаўсюд новага мутантнага алеля), змяненне частот генатыпа часта запісваецца ў іншай форме. Выкажам здагадку, што два генатыпы і маюць прыстасаванасць і і частоты і адпаведна. Тады , і
.
Такім чынам, змяненне частаты генатыпа істотна залежыць ад розніцы паміж яго прыстасаванасцю і прыстасаванасцю генатыпа . Уявім, што больш прыстасаваны за , і, вызначыўшы праз , атрымаем
,
дзе апошняе набліжэнне выконваецца для . Іншымі словамі, частата генатыпа расце прыблізна .
Гісторыя
Брытанскі сацыёлаг увёў фразу «» у сваёй працы «Прынцыпы біялогіі» () 1864 года, каб ахарактарызаваць тое, што Чарлз Дарвін назваў натуральным адборам^ "Herbert Spencer in his Principles of Biology of 1864, vol. 1, p. 444, wrote: 'This survival of the fittest, which I have here sought to express in mechanical terms, is that which Mr. Darwin has called "natural selection", or the preservation of favoured races in the struggle for life.'" , citing HERBERT SPENCER, THE PRINCIPLES OF BIOLOGY 444 (Univ. Press of the Pac. 2002.).
Брытанскі біёлаг быў першым, хто колькасна ацаніў прыстасаванасць з пункту гледжання дарвінізму і ў сваёй працы 1924 года «». Наступным крокам стала ўвядзенне канцэпцыі брытанскім біёлагам у 1964 годзе ў яго артыкуле «».
Генетычны цяжар вымярае сярэднюю прыстасаванасць папуляцыі асобін адносна альбо тэарэтычнага генатыпа аптымальнай прыстасаванасці, альбо найбольш прыстасаванага генатыпа, які фактычна існуе ў папуляцыі. Разглядзім n генатыпаў , якія маюць прыстасаванасці і адпаведна. Ігнаруючы , генетычны цяжар () можна падлічыць як:
Генетычны цяжар можа павялічвацца, калі шкодныя мутацыі, , або зніжаюць сярэднюю прыстасаванасць. Генетычны цяжар таксама можа павялічвацца, калі карысныя мутацыі павялічваюць максімальную прыстасаванасць, з якой параўноўваюцца іншыя мутацыі; такі эфект завецца .
Катэгорыя:Канцэпцыі эвалюцыйнай біялогіі Катэгорыя:Канцэпцыі генетыкі Катэгорыя:Сінтэтычная тэорыя эвалюцыі Катэгорыя:Папуляцыйная генетыка Катэгорыя:Палавы адбор