ความสัมพันธ์ระหว่างการปรับตัวและการอยู่รอดที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิต - ชีววิทยา - 2025

ในทางชีววิทยาวิวัฒนาการแก่นกลางคือการศึกษาของการปรับตัวสิ่งเหล่านี้สามารถกำหนดได้ในแง่ของกระบวนการหรือสถานะ หากเราพิจารณาว่ามันเป็นกระบวนการก็คือส่วนของการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการที่ขับเคลื่อนโดยกลไกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ในทางตรงกันข้ามในแง่ของสถานะเป็นลักษณะที่สภาพปัจจุบันได้รับการหล่อหลอมโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกลไกการวิวัฒนาการและถูกกำหนดให้เป็นการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นสิ่งมีชีวิตบางชนิดจึงแพร่พันธุ์ได้มากกว่าสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เนื่องจากมีลักษณะหรือลักษณะนิสัยบางอย่างที่เพิ่มความฟิต

ที่มา: pixabay.com

แนวคิดพื้นฐานเหล่านี้ได้รับการพัฒนาโดย Charles Darwin ใน "The Origin of Species" วิวัฒนาการเป็นกลไกเดียวที่สามารถนำไปสู่การปรับตัวได้

นั่นคือมีความสัมพันธ์ระหว่างการปรับตัวและความสำเร็จในการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกันของบุคคลบางคนที่มีลักษณะที่เพิ่มความฟิต เมื่อสิ่งหลังเกิดขึ้นในประชากรจะสร้างการปรับตัว

การดัดแปลงการคัดเลือกโดยธรรมชาติและ

ในวิวัฒนาการมีแนวคิดหลักหลายประการเช่นการปรับตัวการคัดเลือกโดยธรรมชาติและความเหมาะสม มีคำศัพท์ที่สำคัญอื่น ๆ (เช่น gene drift) แต่สำหรับวัตถุประสงค์ของบทความนี้เราจะเน้นความสนใจไปที่สามข้อนี้

ความฟิตคือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดและแพร่พันธุ์โดยปล่อยให้ลูกหลานที่อุดมสมบูรณ์ มีหลายวิธีในการหาปริมาณและพารามิเตอร์จะแตกต่างกันระหว่าง 0 ถึง 1

เมื่อลักษณะที่สืบทอดได้ทำให้บุคคลบางคนได้เปรียบในแง่ของการออกกำลังกาย (เทียบกับเพื่อนร่วมงานที่ไม่มี) สิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จะเกิดขึ้น: บุคคลเหล่านี้จะสืบพันธุ์มากกว่าคนอื่น ๆ และจะเพิ่มความถี่ในประชากร สิ่งนี้เรียกว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

คำว่า 'การเลือก' มักจะทำให้เข้าใจผิดเนื่องจากไม่มีการเลือกอย่างมีสติโดยบุคคลบางคนในกระบวนการนี้

ตามกระบวนการการปรับตัวหมายถึงวิวัฒนาการที่เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่น่าพอใจสะสม

ในฐานะตัวละครการปรับตัวเป็นลักษณะที่ค่อยๆพัฒนาขึ้นและตอบสนองบทบาททางชีววิทยาที่เฉพาะเจาะจง ในแง่ของความแข็งแรงลักษณะนี้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับลักษณะอื่น ๆ ในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสายพันธุ์

การปรับตัวคืออะไร?

มุมมองที่นิยมในชีววิทยาวิวัฒนาการเรียกว่าการปรับตัว ตามที่ผู้พิทักษ์ในมุมมองนี้ลักษณะส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ถือได้ว่าเป็นการปรับตัวและสถานะของมันนั้นเหมาะสมที่สุด

มีนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงในสาขาวิวัฒนาการที่สนับสนุนโครงการปรับตัวเช่น John Maynard Smith หรือ William Hamilton เป็นต้น หนึ่งในคู่ต่อสู้ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขาคือสตีเฟนเจย์กูลด์นักบรรพชีวินวิทยาผู้มีชื่อเสียงและริชาร์ดเลวานทินเพื่อนร่วมงานของเขา

ผลที่ตามมาประการหนึ่งของการปรับตัวคือการแบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็นส่วนที่ไม่ได้เชื่อมต่อกันโดยประเมินลักษณะที่แยกจากกัน ฝ่ายตรงข้ามของเขาให้เหตุผลว่าการดำรงอยู่ของลักษณะในปัจจุบันไม่ควรเข้าใจว่าเป็นลักษณะที่ปรับตัวได้เสมอไป

มีการปรับคุณสมบัติทั้งหมดหรือไม่

เมื่อเราประเมินลักษณะของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์เราไม่สามารถสรุปได้โดยปราศจากการพิสูจน์ว่าคุณลักษณะทั้งหมดของมันสอดคล้องกับการดัดแปลง มีกระบวนการอื่น ๆ ที่สามารถอธิบายการมีคุณลักษณะบางอย่างได้ สังเกตว่าผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของลักษณะที่ไม่ปรับตัวก็คือสิ่งนั้นไม่ใช่ผลจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

อาจเป็นไปได้ว่าลักษณะที่เราสังเกตเห็นนั้นเป็นผลมาจากเคมีหรือฟิสิกส์ ตัวอย่างเช่นไม่มีใครคิดว่าลักษณะสีแดงสดของเลือดสามารถปรับตัวได้ เป็นเพียงผลมาจากโครงสร้างของมันซึ่งอาจปรับตัวได้เนื่องจากช่วยให้มั่นใจในการขนส่งออกซิเจน

นอกจากนี้ยังอาจเป็นลักษณะที่ได้รับการแก้ไขโดยการล่องลอยของยีนซึ่งเป็นกลไกการวิวัฒนาการที่สอง ในความเป็นจริงผลที่ตามมาของการล่องลอยคือวิวัฒนาการที่ไม่ปรับตัวเนื่องจากมีความสำเร็จในการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน แต่ไม่ได้เชื่อมโยงกับลักษณะที่เพิ่มความฟิตของแต่ละบุคคล

ความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือลักษณะที่เราสังเกตและคิดว่าปรับตัวได้นั้นเชื่อมโยงกับอีกลักษณะหนึ่ง (เช่นยีนอยู่ใกล้กันบนโครโมโซมเดียวกันดังนั้นความน่าจะเป็นของการรวมตัวกันใหม่จึงต่ำ) มากกว่าที่จะถูกเลือก

เราจะตรวจสอบได้อย่างไรว่าลักษณะปรับตัวได้หรือไม่?

ในกรณีที่เราสงสัยว่าลักษณะเป็นการปรับตัวเราต้องทดสอบในลักษณะเดียวกับที่เราจะทดสอบข้อเท็จจริงอื่นใดในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ: โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์

เราต้องพิจารณาชุดการทดลองเพื่อช่วยตรวจสอบว่าลักษณะที่เป็นปัญหานั้นปรับตัวได้หรือไม่ ตัวอย่างเช่นเราสงสัยว่าสีขาวของหมีขั้วโลกทำหน้าที่พรางตัว

แม้ว่ามันจะไม่ได้ใช้งานได้จริง แต่การออกแบบการทดลองอย่างหนึ่งที่เป็นไปได้คือการทาสีหมีบราวน์ทาสีหมีขาว (นี่จะเป็นการควบคุมขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าสีต่อตัวไม่มีผลในการทดลองของเรา) และหมี ปกติ.

ต่อมาเราจะหาปริมาณว่ามีผลกระทบต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตทดลองหรือไม่ เราต้องใช้เหตุผลนี้กับความสงสัยในการดัดแปลงใด ๆ ไม่ใช่สมมติว่าลักษณะนั้นปรับตัวได้

Exaptation: มุมมองทางเลือก

ในปีพ. ศ. 2525 นักวิจัย Stephen Jay Gould และ Elisabeth Vrba ได้ตีพิมพ์บทความในวารสาร Paleobiology โดยกำหนดแนวคิดใหม่ทางชีววิทยา: การล้างออก

สำหรับผู้เขียนการล้างออกเป็นคำศัพท์ที่จำเป็นในชีววิทยาวิวัฒนาการเพื่ออธิบายลักษณะที่เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติและปัจจุบันทำหน้าที่แตกต่างกันไป

ตัวอย่างของการล้างบาป

เราสามารถใช้จมูกของเราเป็นตัวอย่างได้ มีความเป็นไปได้มากว่าลักษณะปัจจุบันของการยืดออกของกระดูกอ่อนนี้เกี่ยวข้องกับประโยชน์ในการหายใจ อย่างไรก็ตามเราใช้โครงสร้างนี้เพื่อรองรับแว่นตาของเรา

กล่าวคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ได้สนับสนุนบุคคลที่มีจมูกในปัจจุบันเพราะชอบใช้แว่นตา

เมื่อเปรียบเทียบตัวอย่างนี้กับสถานการณ์ทางชีววิทยาที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเรามีนิ้วหัวแม่มือของแพนด้าซึ่งเป็นตัวอย่างที่มีชื่อเสียงของโกลด์ อาหารของหมีแพนด้านั้นขึ้นอยู่กับไม้ไผ่ แต่เพียงอย่างเดียวดังนั้นการจัดการที่ถูกต้องจึงมีความสำคัญต่อชีวิตของสัตว์ แพนด้าใช้นิ้วโป้ง "ที่หก" เพื่อการนี้

อย่างไรก็ตามนิ้วหัวแม่มือไม่ใช่นิ้วที่แท้จริง แต่เป็นส่วนเสริมของกระดูกขนาดเล็กที่เดิมเป็นของข้อมือเรียกว่าเรเดียลเซซามอยด์

ในการพัฒนาวิวัฒนาการมันเป็นประโยชน์สำหรับบางคนที่จะมีเซซามอยด์ในแนวรัศมียาวคล้ายกับนิ้วเนื่องจากมันอาจช่วยปรับปรุงการจัดการกับรายการอาหารเพียงอย่างเดียวของพวกเขา

อ้างอิง

1. Gould, SJ และ Lewontin, RC (1979) Spandrels ของ San Marco และ Panglossian paradigm: บทวิจารณ์ของโปรแกรม Adapationist การดำเนินการของ Royal Society of London Series B. Biological Sciences, 205 (1161), 581-598.
2. Gould, SJ และ Vrba, ES (1982) Exaptation - คำที่ขาดหายไปในวิทยาศาสตร์ของรูปแบบ บรรพชีวินวิทยา, 8 (1), 4-15.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2001). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw - ฮิลล์
4. การ์ดอง, KV (2549). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ McGraw-Hill
5. ไคลแมน, RM (2016). สารานุกรมชีววิทยาวิวัฒนาการ. สำนักพิมพ์วิชาการ.
6. Losos, JB (2013). คู่มือ Princeton สู่วิวัฒนาการ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน
7. นีลเส็น, อาร์. (2552). Adaptionism-30 ปีหลังจาก Gould และ Lewontin วิวัฒนาการ: International Journal of Organic Evolution, 63 (10), 2487-2490
8. ข้าวส. (2552). สารานุกรมแห่งวิวัฒนาการ. สำนักพิมพ์ Infobase.
9. Starr, C. , Evers, C. , & Starr, L. (2010). ชีววิทยา: แนวคิดและการประยุกต์ใช้โดยไม่มีสรีรวิทยา การเรียนรู้ Cengage