Bonfarto (biologio)

Bonfarto, preteco, biologia taŭgeco aŭ biologia efikeco (en angla fitness, markite foje per w w en la modeloj de populacigenetiko) estas la nombro de probablaj posteuloj kiujn havas organismo laŭlonge de sia vivo.

Ĝi priskribas la kapablon de individuo por reproduktiĝi per certa genotipo, tio estas la proporcio de genoj de individuo en la totalaj genoj de la sekva generacio. Se la diferencoj inter malsamaj genotipoj tuŝas la pretecon, tiam la frekvencoj de la genotipoj ŝanĝiĝos laŭlonge de la generacioj; la genotipoj kun pli granda bonfarto iĝos plej komunaj. Tiu procezo laŭ kiu la populacioj kun pli malgranda bonfarto malaperas laŭlonge de la tempo dum la populacioj kun pli granda bonfarto restas kaj hegemonias estas nomata natura selektado.

Biologia taŭgeco
La koncepto "biologia taŭgeco" estas centra al natura selekto. Ĝenerale, individuo kiu estas pli "taŭga" havas pli bonan latenton por supervivo, kiel en la ofte citata esprimo "supervivo de la plej taŭgaj". Moderna evolucia teorio difinas taŭgecon ne laŭ kiom longe organismo vivas, sed laŭ kiom sukcesa ĝi estas pri reproduktado.

Se organismo vivas duone kiel longe kiel aliaj samspeciaj, sed havas dufoje pli da idoj supervivantaj al plenaĝo, ties genoj fariĝas pli oftaj en la plenkreska populacio de la sekvanta generacio. Kvankam natura selektado agas ĉe individuoj, la efikoj de hazardo signifas, ke taŭgeco estas difinebla nur pri la averaĝo por la individuoj ene de la populacio. La taŭgeco de specifa genotipo rilatas al la meza efiko ĉe ĉiuj individuoj kun tiu genotipo.Orr, H. Allen (August 2009). "Fitness and its role in evolutionary genetics". Nat Rev Genet. 10 (8): 531–539. doi:10.1038/nrg2603. PMC 2753274. PMID 19546856.

Necesas distingi inter la koncepto de "supervivo de la plej taŭga" kaj "plibonigo de taŭgeco". "Supervivo de la plej taŭga" ne donas "plibonigon de taŭgeco", ĝi nur prezentas la forigon de la malpli taŭgaj variaĵoj el la populacio. Matematikan ekzemplon de "supervivo de la plej taŭgaj" donis Haldane en sia referaĵo "La Kosto de Natura Selekto".Haldane, J. B. S. (November 1992). "The Cost of Natural Selection". Current Science. 63 (9/10): 612–625. Haldane nomis ĉi tiun procezon "anstataŭigo"; pli ofte en biologio, oni nomas ĝin "fiksiĝo". Tion ĉi priskribas la diferenca supervivo kaj reproduktado de individuoj pro diferencoj pri fenotipo. Aliflanke, "plibonigo de taŭgeco" ne dependas de la diferenca supervivo kaj reproduktado de individuoj pro diferencoj de fenotipo, sed ĝi dependas de la absoluta supervivo de la specifa variaĵo. La probableco ke utila mutacio okazas ĉe iu membro de populacio dependas de la nombro da reproduktadoj de tiu variaĵo. La matematikon de "plibonigo de taŭgeco priskribis Kleinman.Kleinman, A. (2014). "The basic science and mathematics of random mutation and natural selection". Statistics in Medicine. 33 (29): 5074–5080. doi:10.1002/sim.6307. PMID 25244620.

Empirian ekzemplon de "plibonigo en taŭgeco" donis la MEGA-plataĵa eksperimento de Kishony. (MEGA signifas Mikroba Evolua kaj Kreska Areno).Baym, M.; Lieberman, T. D.; Kelsic, E. D.; Chait, R.; Gross, R.; Yelin, I.; Kishony, R. (2016). "Spatiotemporal microbial evolution on antibiotic landscapes". Science. 353 (6304): 1147–51. Bibcode:2016Sci...353.1147B. doi:10.1126/science.aag0822. PMC 5534434. PMID 27609891. En ĉi tiu eksperimento, "plibonigo de taŭgeco" dependas de la nombro de reproduktoj de la specifa variaĵo por kiuj nova variaĵo aperas, kiu kapablas kreski en la sekva regiono de pli alta droga koncentriĝo. Fiksiĝo aŭ anstataŭigo ne necesas por ĉi tiu "plibonigo de taŭgeco". Aliflanke, "plibonigo de taŭgeco" povas okazi en medio kie "supervivo de la plej taŭgaj" ankaŭ okazas. La klasika, longdaŭra eksperimento pri E. coli de Richard Lenski estas ekzemplo de adaptiĝo en konkurenca medio, ("plibonigo de taŭgeco" dum "supervivo de la plej taŭgaj").Blount, Zachary D.; Borland, Christina Z.; Lenski, Richard E. (2008). "Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli". Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (23): 7899–906. Bibcode:2008PNAS..105.7899B. doi:10.1073/pnas.0803151105. JSTOR 25462703. PMC 2430337. PMID 18524956.

La probableco, ke utila mutacio okazos ĉe iu ano de la gento donos plibonan taŭgecon, estas malrapidigita de la konkurso. La variaĵo, kiu estas kandidato por utila mutacio en ĉi tiu medio kun limhava kapacito, devas unue supere konkurenci la "malpli taŭgajn" variaĵojn por amasigi la bezonatan nombron da reproduktoj, por ke okazu akceptebla probableco de tiu utila mutacio.Good, B. H.; Rouzine, I. M.; Balick, D. J.; Hallatschek, O.; Desai, M. M. (27 February 2012). "Distribution of fixed beneficial mutations and the rate of adaptation in asexual populations". Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (13): 4950–4955. doi:10.1073/pnas.1119910109. PMC 3323973. PMID 22371564.

Referencoj



Kategorio:Biologio
Kategorio:Genetiko