Fitness (biologi)
Fitness är inom biologin en organisms relativa förmåga att överleva och föra sina gener vidare till nästa generation. s160 Det är en central idé i evolutionsteorin. Fitness är vanligtvis lika med andelen av individens gener i alla gener i nästa generation.
Liksom alla termer inom evolutionsbiologin definieras fitness i termer av en korsningspopulation, som kan vara en hel art eller inte. Om skillnader i individuella genotyper påverkar fitness, kommer genotypernas frekvens att förändras över generationer; genotyper med högre fitness blir vanligare. Detta är den process som kallas naturligt urval.
En individs kondition orsakas av dess fenotyp och överförs av dess genotyp. Olika individer med samma genotyp är inte nödvändigtvis lika bra för sin hälsa. Den beror på den miljö som individerna lever i och på tillfälliga händelser. Eftersom genotypens fitness är en genomsnittlig storhet återspeglar den dock reproduktionsresultaten för alla individer med den genotypen.
Relativitet
Fitness mäter antalet kopior av en individs gener i nästa generation. Det spelar egentligen ingen roll hur generna kommer till nästa generation. För en individ är det lika "fördelaktigt" att reproducera sig själv eller att hjälpa släktingar med liknande gener att reproducera sig, så länge som lika många kopior av individens gener förs vidare till nästa generation. Ett urval som främjar denna typ av hjälparbeteende kallas för släktskapsurval.
Våra närmaste släktingar (föräldrar, syskon och våra egna barn) delar i genomsnitt 50 % (hälften) av våra gener. Ett steg längre bort är mor- och farföräldrarna. Med var och en av dem delar vi i genomsnitt 25 % (en fjärdedel) av våra gener. Detta är ett mått på vår släktskap med dem. Därefter kommer kusiner och kusiner i första ledet (barn till våra föräldrars syskon). Vi delar 12,5 % (1/8) av deras gener. p100
Hamiltons regel
William Hamilton lade till olika idéer till begreppet fitness. Hans regel föreslår att en kostsam åtgärd bör utföras om:
C < R × B {\displaystyle C<R\times B} där:
- c {\displaystyle c\ }
är den reproduktiva kostnaden för altruisten, - b {\displaystyle b\ }
är den reproduktiva nyttan för mottagaren av det altruistiska beteendet, och - r {\displaystyle r\ }
är sannolikheten för att individerna delar en altruistisk gen - "graden av släktskap".
Kostnader och fördelar för konditionen mäts i fruktsamhet.
Fitness för alla
Inclusive fitness är en term som i princip är samma sak som fitness, men som betonar gruppen av gener snarare än individerna.
Biologisk lämplighet anger hur väl en organism kan reproducera sig och sprida sina gener till sin avkomma. Teorin om inkluderande fitness säger att en organisms fitness också ökar i den utsträckning som dess nära släktingar också reproducerar sig. Detta beror på att släktingar delar med sig av gener i proportion till sitt släktskap.
Ett annat sätt att säga det är att en organisms totala lämplighet inte är en egenskap hos organismen själv, utan en egenskap hos dess uppsättning gener. Den beräknas utifrån individens reproduktionsframgång plus reproduktionsframgången hos dess släktingar, var och en vägd med en lämplig släktskapskoefficient.
Historia
Den brittiske socialfilosofen Herbert Spencer myntade uttrycket "survival of the fittest" i sitt verk Principles of biology från 1864 för att beskriva det som Charles Darwin kallade naturligt urval. Det ursprungliga uttrycket var "survival of the best fitted".
Frågor och svar
F: Vad är fitness inom biologi?
S: Fitness inom biologin är en organisms relativa förmåga att överleva och föra sina gener vidare till nästa generation.
F: Är fitness en viktig idé inom evolutionsteorin?
S: Ja, fitness är en central idé inom evolutionsteorin.
F: Hur mäter man vanligtvis fitness?
S: Fitness är vanligtvis lika med andelen av individens gener i alla gener i nästa generation.
F: Hur sker naturligt urval?
S: Om skillnader i individuella genotyper påverkar fitness, kommer frekvenserna av genotyperna att förändras över generationerna; genotyperna med högre fitness blir vanligare. Detta är den process som kallas naturligt urval.
F: Vad avgör en individs fitness?
S: En individs fitness orsakas av dess fenotyp, och förs vidare av dess genotyp.
F: Är fitness hos olika individer med samma genotyp nödvändigtvis lika?
S: Nej, olika individer med samma genotyp har inte nödvändigtvis samma fitness. Det beror på den miljö som individerna lever i och på slumpmässiga händelser.
F: Vad återspeglar genotypens fitness?
S: Eftersom genotypens fitness är en genomsnittlig storhet, återspeglar den reproduktionsresultaten för alla individer med den genotypen.
