Biologická zdatnost
Fitness v biologii je relativní schopnost organismu přežít a předat své geny další generaci. s160 Je to ústřední myšlenka evoluční teorie. Fitness se obvykle rovná podílu genů jedince na všech genech příští generace.
Stejně jako všechny pojmy v evoluční biologii je fitness definován v termínech křížící se populace, která může, ale nemusí být celým druhem. Pokud rozdíly v jednotlivých genotypech ovlivňují fitness, pak se frekvence genotypů v průběhu generací mění; genotypy s vyšší fitness se stávají častějšími. Tomuto procesu se říká přírodní výběr.
Zdatnost jedince je dána jeho fenotypem a předává se jeho genotypem. Zdatnost různých jedinců se stejným genotypem nemusí být nutně stejná. Závisí na prostředí, ve kterém jedinci žijí, a na náhodných událostech. Protože je však fitness genotypu zprůměrovanou veličinou, odráží reprodukční výsledky všech jedinců s tímto genotypem.
Příbuznost
Fitness měří počet kopií genů jedince v příští generaci. Nezáleží na tom, jak se geny dostanou do další generace. Pro jedince je stejně "výhodné" rozmnožovat se sám, nebo pomáhat příbuzným s podobnými geny v rozmnožování, pokud se do další generace dostane podobný počet kopií genů jedince. Výběr, který podporuje tento druh pomocného chování, se nazývá příbuzenský výběr.
Naši nejbližší příbuzní (rodiče, sourozenci a vlastní děti) sdílejí v průměru 50 % (polovinu) našich genů. O krok dále jsou prarodiče. S každým z nich sdílíme v průměru 25 % (čtvrtinu) našich genů. To je míra naší příbuznosti s nimi. Následují bratranci a sestřenice z prvního kolene (děti sourozenců našich rodičů). S nimi sdílíme 12,5 % (1/8) genů. p100
Hamiltonovo pravidlo
William Hamilton doplnil pojem fitness o různé myšlenky. Jeho pravidlo říká, že nákladná akce by měla být provedena, pokud:
C < R × B {\displaystyle C<R\times B} kde:
- c {\displaystyle c\ }
jsou reprodukční náklady altruisty, - b {\displaystyle b\ }
je reprodukční přínos pro příjemce altruistického chování a - r {\displaystyle r\ }
je pravděpodobnost, že jedinci sdílejí altruistický gen - "stupeň příbuznosti", který je vyšší než populační průměr.
Náklady na fitness a přínosy se měří v plodnosti.
Inkluzivní fitness
Inkluzivní fitness je termín, který je v podstatě stejný jako fitness, ale klade důraz na skupinu genů, nikoli na jedince.
Biologická zdatnost udává, jak dobře se organismus dokáže rozmnožovat a šířit své geny na potomstvo. Teorie inkluzivní zdatnosti říká, že zdatnost organismu se zvyšuje také tím, že se rozmnožují i jeho blízcí příbuzní. Je to proto, že příbuzní sdílejí geny úměrně svému příbuzenskému vztahu.
Jinak řečeno: inkluzivní fitness organismu není jeho vlastností, ale vlastností souboru jeho genů. Vypočítává se z reprodukčního úspěchu jedince a reprodukčního úspěchu jeho příbuzných, přičemž každý z nich je vážen příslušným koeficientem příbuznosti.
Historie
Britský sociální filozof Herbert Spencer ve svém díle Principles of biology (1864) použil výraz survival of the fittest (přežití nejsilnějších), který označuje to, co Charles Darwin nazval přírodním výběrem. Původní fráze zněla "přežití nejlépe vybavených".
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je v biologii zdatnost?
Odpověď: Fitness v biologii je relativní schopnost organismu přežít a předat své geny další generaci.
Otázka: Je fitness důležitou myšlenkou v evoluční teorii?
Odpověď: Ano, fitness je ústřední myšlenkou evoluční teorie.
Otázka: Jak se fitness obvykle měří?
Odpověď: Fitness se obvykle rovná podílu genů jedince na všech genech příští generace.
Otázka: Jak probíhá přírodní výběr?
Odpověď: Pokud rozdíly v jednotlivých genotypech ovlivňují fitness, pak se frekvence genotypů v průběhu generací mění; genotypy s vyšší fitness se stávají častějšími. Tomuto procesu se říká přírodní výběr.
Otázka: Co určuje zdatnost jedince?
Odpověď: Zdatnost jedince je dána jeho fenotypem a předávána jeho genotypem.
Otázka: Musí být fitness různých jedinců se stejným genotypem nutně stejný?
Odpověď: Ne, fitness různých jedinců se stejným genotypem nemusí být nutně stejný. Záleží na prostředí, ve kterém jedinci žijí, a na náhodných událostech.
Otázka: Co odráží fitness genotypu?
Odpověď: Protože fitness genotypu je zprůměrovaná veličina, odráží reprodukční výsledky všech jedinců s daným genotypem.
