Adaptacjonizm - Adaptationism

Adaptacjonizm , znany również jako funkcjonalizm , to darwinowski pogląd, że wiele fizycznych i psychologicznych cech organizmów to ewolucyjne adaptacje . Pan-adaptacjonizm jest silną formą tego, wywodzącą się z nowoczesnej syntezy z początku XX wieku , że wszystkie cechy są adaptacjami, co jest obecnie podzielane przez niewielu biologów. Adaptacjoniści prowadzą badania, aby spróbować odróżnić adaptacje (np. Pępowina) od produktów ubocznych (np. Pępek) lub przypadkowych zmian (np. Wypukły lub wklęsły kształt pępka). George Williams " Adaptacja i Natural Selection (1966) był bardzo duży wpływ na jego rozwój, określające niektóre heurystyki stosowane do identyfikacji zmian.

Kryteria identyfikacji cechy jako przystosowania

Adaptacjonizm to podejście do badania ewolucji formy i funkcji. Próbuje ująć w ramy istnienie i trwałość cech, zakładając, że każda z nich powstała niezależnie i poprawiła sukces reprodukcyjny przodków organizmu. Cecha jest adaptacją, jeśli spełnia następujące kryteria:

  1. Cecha jest odmianą wcześniejszej formy.
  2. Cecha jest dziedziczna poprzez przekazywanie genów.
  3. Cecha zwiększa sukces reprodukcyjny.

Ograniczenia mocy ewolucji

Ograniczenia genetyczne

Rzeczywistość genetyczna ogranicza moc losowych mutacji, po których następuje dobór naturalny.

W przypadku plejotropii niektóre geny kontrolują wiele cech, więc adaptacja jednej cechy jest utrudniona przez wpływ na inne cechy, które niekoniecznie są adaptacyjne. Selekcja wpływająca na epistazę to przypadek, w którym regulacja lub ekspresja jednego genu zależy od jednego lub kilku innych. Jest to prawdą w przypadku dużej liczby genów, choć w różnym stopniu. Powodem, dla którego prowadzi to do niejasnych odpowiedzi, jest to, że selekcja pod kątem cechy, która jest epistatyczna, może oznaczać, że allel dla genu, który jest epistatyczny, gdy zostanie wybrany, wpłynie na innych. Prowadzi to do współregulacji innych z innego powodu niż istnieje adaptacyjna jakość każdej z tych cech. Podobnie jak w przypadku plejotropii, cechy mogą zostać utrwalone w populacji jako produkt uboczny selekcji dla innej.

W kontekście rozwoju różnica między plejotropią a epistazą nie jest tak wyraźna, ale na poziomie genetycznym różnica jest wyraźniejsza. Biorąc pod uwagę te cechy jako produkty uboczne innych, można ostatecznie powiedzieć, że cechy te ewoluowały, ale niekoniecznie reprezentują adaptacje.

Cechy poligeniczne są kontrolowane przez wiele oddzielnych genów. Wiele cech jest wielogenowych, na przykład wzrost człowieka. Drastyczna zmiana cechy poligenicznej może wymagać wielu zmian.

Anatomiczne ograniczenia

Anatomiczne ograniczenia to cechy anatomii organizmu, którym zapobiega się zmianom, będąc w jakiś sposób ograniczany. Kiedy organizmy odbiegają od wspólnego przodka i dziedziczą pewne cechy, które są modyfikowane przez dobór naturalny zmutowanych fenotypów, to tak, jakby niektóre cechy były zablokowane na swoim miejscu i nie mogą się zmienić w określony sposób. Niektóre podręcznikowe ograniczenia anatomiczne często zawierają przykłady struktur, które łączą ze sobą części ciała poprzez fizyczne połączenie.

Powiązania te są trudne, jeśli nie niemożliwe do zerwania, ponieważ ewolucja zwykle wymaga, aby anatomia była tworzona przez małe, następujące po sobie modyfikacje populacji na przestrzeni pokoleń. W swojej książce Dlaczego chorujemy , Randolph Nesse używa „ślepy” spot w oko kręgowców (spowodowane przez włókien nerwowych biegnących przez siatkówce ) jako przykład tego. Twierdzi, że dobór naturalny wymyślił skomplikowaną pracę wokół chybotliwych oczu, aby to naprawić, ale kręgowce nie znalazły rozwiązania ucieleśnionego w oczach głowonogów , w których nerw wzrokowy nie zakłóca widoku. Zobacz także: Ewolucja oka .

Innym przykładem są nerwy czaszkowe u czworonogów . We wczesnej ewolucji kręgowców, rekinów, rolek i płaszczek (łącznie Chondrichthyes ), nerwy czaszkowe biegną z części mózgu, która interpretuje informacje sensoryczne, i promieniują w kierunku narządów wytwarzających te odczucia. Jednak u czworonogów, aw szczególności ssaków , nerwy poruszają się po skomplikowanej, wijącej ścieżce przez czaszkę wokół struktur, które wyewoluowały po wspólnym przodku z rekinami.

Debata ze strukturalizmem

Adaptacjonizm jest czasami charakteryzowany przez krytyków jako bezpodstawne założenie, że wszystkie lub większość cech to optymalne adaptacje. Krytycy strukturalistyczni (w szczególności Richard Lewontin i Stephen Jay Gould w swoim artykule o „spandrelu” ) twierdzą, że adaptacjoniści przesadnie podkreślali siłę doboru naturalnego w kształtowaniu indywidualnych cech w celu uzyskania optymalnego ewolucji . Adaptacjoniści są czasami oskarżani przez swoich krytyków o używanie doraźnych „historii po prostu tak” . Krytycy z kolei zostali oskarżeni o przeinaczanie ( argumentacja Słomianego człowieka ), zamiast zaatakować rzeczywiste wypowiedzi rzekomych adaptacjonistów.

Badacze adaptacyjni odpowiadają, twierdząc, że oni również podążają za przedstawieniem adaptacji przez George'a Williamsa jako „uciążliwej koncepcji”, która powinna być stosowana tylko w świetle mocnych dowodów. Dowód ten można ogólnie scharakteryzować jako pomyślne przewidywanie nowych zjawisk w oparciu o hipotezę, że szczegóły projektu adaptacji powinny pasować do złożonego, ewoluującego projektu, aby odpowiedzieć na określony zestaw presji selekcyjnych. W dziedzinie psychologii ewolucyjnej badacze tacy jak Leda Cosmides , John Tooby i David Buss twierdzą, że większość wyników badań, które zostały jednoznacznie przewidziane poprzez hipotezy adaptationistyczne, zawiera dowody na trafność metod.

Cel i funkcja

Istnieją problemy filozoficzne związane ze sposobem, w jaki biolodzy mówią o funkcji, skutecznie odwołując się do teleologii, celu adaptacji.

Funkcjonować

Powiedzieć, że coś ma swoją funkcję, to powiedzieć coś o tym, co robi dla organizmu. Mówi też coś o swojej historii: jak do tego doszło. Serce pompuje krew: to jest jego funkcja. Emituje również dźwięk, który jest uważany za pomocniczy efekt uboczny, a nie jego funkcję. Serce ma swoją historię (która może być dobrze lub słabo zrozumiana), a historia ta dotyczy tego, jak dobór naturalny ukształtował i utrzymywał serce jako pompę. Każdy aspekt organizmu, który pełni jakąś funkcję, ma swoją historię. Teraz adaptacja musi mieć funkcjonalną historię: dlatego spodziewamy się, że musiała przejść selekcję spowodowaną względnym przetrwaniem w swoim środowisku. Byłoby całkowicie błędne użycie słowa adaptacja w odniesieniu do cechy, która powstała jako produkt uboczny.

Powszechnie uważa się, że biolog mówi coś w stylu „Skrzydło służy do latania”, chociaż jest to ich normalna funkcja. Biolog byłby świadomy, że kiedyś w odległej przeszłości pióra małego dinozaura pełniły funkcję zatrzymywania ciepła, a później wiele skrzydeł nie było używanych do latania (np. Pingwiny, strusie ). A więc biolog powiedziałby raczej, że skrzydła ptaka lub owada pełniły zwykle funkcję wspomagania lotu. Miałoby to konotację bycia adaptacją z historią ewolucji przez dobór naturalny.

Teleologia

Teleologia została wprowadzona do biologii przez Arystotelesa w celu opisania przystosowania organizmów. Biologowie stwierdzili, że implikacje celowości są niezręczne, ponieważ sugerują nadprzyrodzone intencje, aspekt myślenia Platona , który Arystoteles odrzucił. Podobny termin, teleonomia , został zaproponowany przez Colina Pittendrigha w 1958 roku; wyrosło z cybernetyki i samoorganizujących się systemów . Biolodzy lat 60., tacy jak Ernst Mayr , George C. Williams i Jacques Monod, używali go jako mniej obciążonej alternatywy. Jednak dyskomfort pozostaje. Z jednej strony, adaptacja jest oczywiście celowa: dobór naturalny wybiera to, co działa, a eliminuje to, co nie działa. Z drugiej strony biolodzy chcą zaprzeczyć świadomemu celowi ewolucji. Z tego dylematu zrodził się słynny żart biologa ewolucyjnego Haldane'a : „Teleologia jest jak kochanka biologa: nie może bez niej żyć, ale nie chce być widzianym z nią publicznie”. David Hull skomentował, że kochanka Haldane'a „ zostać legalnie poślubioną żoną. Biolodzy nie czują się już zobowiązani do przepraszania za używanie przez nich języka teleologicznego; afiszują się z nim. Jedynym ustępstwem, jakie czynią wobec haniebnej przeszłości, jest zmiana jej nazwy na „teleonomia”.

Zobacz też

Bibliografia

Źródła

Zewnętrzne linki