Il idoneità biologica, idoneità biologica, efficacia biologica o fitness, in biologia evolutiva, è una misura della capacità di una certa entità biologica di lasciare prole fertile alle generazioni successive. Tuttavia, la definizione operativa è complessa e non esiste un metodo o una misura esatti per quantificarla..
Sebbene la sua definizione sia confusa e spesso interpretata male, il file fitness è un concetto fondamentale per comprendere il processo evolutivo, poiché la selezione opera attraverso differenze nel fitness tra individui (o alleli) nella popolazione.
Infatti, secondo S.C. Stearns, il fitness è un concetto che tutti capiscono, ma nessuno è in grado di definirlo con precisione.
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Il termine fitness si riferisce alla capacità di un gruppo di organismi di riprodursi e sopravvivere. In altre parole, è la caratteristica che determina la capacità di diffondere i suoi geni nella popolazione, con il passare delle generazioni. In letteratura troviamo dozzine di definizioni, tra cui:
- La tendenza di uno o più individui a portare un allele che consente loro di sopravvivere e di produrre una prole vitale.
- La velocità con cui un allele o un tratto si disperde numericamente.
- La capacità di un individuo con determinati alleli di sfruttare le risorse e far fronte alle condizioni ambientali per sopravvivere e riprodursi.
- Caratteristica quantificabile di alleli, genotipi o caratteristiche degli individui che prevedono la loro rappresentazione numerica nelle generazioni future.
Alcuni autori che cercano di definire il file fitness, confonderlo con le dinamiche evolutive - che è una conseguenza logica della variazione nel fitness.
In termini concettuali, il fitness è un parametro simile per genetisti, etologi ed ecologisti. Tuttavia, la differenza sta nel modo in cui entrambi i rami della biologia evolutiva stimano o quantificano il parametro.
Contrariamente alla credenza popolare, il naturalista britannico Charles Darwin non ha usato il termine fitness nelle prime edizioni di Il oregola della specie.
Al contrario, Darwin ha usato il verbo "per adattarsi " riferirsi alla capacità di un fenotipo di funzionare e "adattarsi" all'ambiente in cui vive.
Utilizzando un modello di serratura e chiave come analogia, la chiave è rappresentata dall'organismo e la serratura dall'ambiente, questi devono combaciare in termini di sopravvivenza, sviluppo, crescita e riproduzione..
Fitness è apparso nelle edizioni successive di L'origine delle specie dall'influenza del poliedrico Herbert Spencer e dalla sua frase popolare "sopravvivenza del più adatto" (in inglese la sopravvivenza del più forte).
Secondo Futuyma (2005), il fitness Si compone di tre componenti: la probabilità di sopravvivenza nei vari stati riproduttivi, il numero medio di prole prodotta dalla femmina e il numero medio di prole prodotta dal maschio..
La variazione del numero di discendenti è una logica conseguenza della competizione per trovare un compagno, generalmente nota come selezione sessuale..
Poiché la probabilità di sopravvivenza e il numero medio di discendenti costituiscono i componenti del fitness, è un concetto che si applica solo ai gruppi. Ad esempio, lui fitness di tutti gli individui di un particolare genotipo.
Non è rappresentativo fare riferimento fitness di un individuo, poiché il loro successo riproduttivo e la sopravvivenza possono essere influenzati dal caso.
In letteratura, il fitness è espresso in termini assoluti e relativi. Per semplicità, il concetto è applicabile agli organismi che si riproducono solo una volta nella vita e non c'è sovrapposizione di generazioni nelle loro popolazioni, poiché tutti gli individui si riproducono contemporaneamente..
In questi organismi, il fitness Il numero assoluto di un allele è definito come il numero medio di discendenti prodotti dall'individuo portatore di quell'allele.
Può essere calcolato come il prodotto della fertilità relativa e della percentuale di sopravvissuti. In teoria, questo valore è quasi impossibile da quantificare.
Al contrario, il fitness parente di un allele è il suo fitness assoluto, rispetto a un allele di riferimento. Per convenzione, l'allele di riferimento è quello con il più grande fitness assoluto e viene assegnato il valore relativo di 1.
Un altro modo per esprimere il fitness relativo è farlo rispetto alla media del fitness popolazione assoluta o come il rapporto tra la frequenza di un allele nella generazione successiva e la generazione attuale. È accettato che la selezione agisca nel relativo e non nell'assoluto.
Nel 1964, il teorico dell'evoluzione William Hamilton sviluppò un'ingegnosa teoria per comprendere il comportamento altruistico di alcuni animali: la selezione familiare..
Hamilton ha sviluppato il concetto di fitness efficacia inclusiva o inclusiva. Per l'autore, il fitness potrebbe essere diviso in due componenti, una diretta e una indiretta.
Il primo è il risultato della riproduzione dell'individuo, mentre il secondo è ottenuto attraverso la riproduzione dei parenti stretti..
L'efficacia indiretta si manifesta quando i parenti stretti raggiungono un successo riproduttivo maggiore di quello che avrebbero ottenuto da soli, grazie al contributo dei loro parenti.
Negli studi empirici è possibile stimare il fitness utilizzando diverse metodologie, ciascuna con i suoi vantaggi e svantaggi.
I ricercatori ritengono che il file fitness dipende dal contesto, quindi i progetti sperimentali naturali danno risultati migliori rispetto alle misurazioni dei parametri effettuate in laboratorio con condizioni di vita ideali, poco stress e quantità illimitate di cibo.
La letteratura suggerisce tre metodi per quantificare il fitness: utilizzando la velocità di variazione delle frequenze alleliche, attraverso esperimenti di ricattura di tag e utilizzando le deviazioni del principio di Hardy-Weinberg. Quest'ultimo caso si applica solo ai casi di vantaggio eterozigote..
Nel primo caso si procede al calcolo del coefficiente / i di selezione che quantifica la riduzione del fitness relativo al miglior genotipo, con l'espressione s = ∆p / p'qDue. Conoscere il valore di S puoi conoscere il file fitness con l'espressione: Forma fisica (w) = 1 - s.
Nel secondo metodo, vengono semplicemente calcolate le proporzioni del numero di individui riconquistati rispetto al numero di individui rilasciati. Viene assegnato il valore più alto fitness 1 e il resto viene diviso per quel valore.
Infine, le deviazioni dal principio di Hardy-Weinberg sono calcolate dalla relazione tra le frequenze osservate e quelle attese. E, come nel caso precedente, viene assegnato fitness 1 al valore più alto e il resto viene diviso per questo.
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