Прыстасаванасць

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