Адаптационизм - Adaptationism

Адаптационизм , также известный как функционализм , - это дарвиновская точка зрения, согласно которой многие физические и психологические черты организмов являются эволюционными адаптациями . Панадаптационизм является сильной формой этого, происходящего из современного синтеза начала 20-го века , что все черты являются адаптациями, точка зрения, которую сейчас разделяют немногие биологи. Адаптационисты проводят исследования, чтобы попытаться отличить адаптации (например, пуповину) от побочных продуктов (например, пупка) или случайных вариаций (например, выпуклой или вогнутой формы пупка). Работа Джорджа Уильямса « Адаптация и естественный отбор» (1966) оказала большое влияние на ее развитие, определив некоторые эвристики, используемые для выявления адаптаций.

Критерии определения черты характера как адаптации

Адаптационизм - это подход к изучению эволюции формы и функции. Он пытается определить существование и постоянство черт, предполагая, что каждая из них возникла независимо и улучшила репродуктивный успех предков организма. Черта является адаптацией, если она соответствует следующим критериям:

  1. Эта черта является вариацией более ранней формы.
  2. Признак передается по наследству через передачу генов.
  3. Эта черта увеличивает репродуктивный успех.

Ограничения силы эволюции

Генетические ограничения

Генетическая реальность ограничивает силу случайной мутации, за которой следует естественный отбор.

При плейотропии некоторые гены контролируют несколько признаков, так что адаптации одного признака препятствуют воздействия на другие признаки, которые не обязательно являются адаптивными. Отбор, влияющий на эпистаз, - это случай, когда регуляция или экспрессия одного гена зависит от одного или нескольких других. Это верно для большого количества генов, хотя и в разной степени. Причина, по которой это приводит к неоднозначным ответам, заключается в том, что отбор по признаку, основанный на эпистатике, может означать, что аллель гена, который является эпистатическим при выборе, может повлиять на другие. Это приводит к координированию других по причине, отличной от качества адаптации к каждой из этих черт. Как и в случае с плейотропией, признаки могут закрепиться в популяции как побочный продукт отбора для другой.

В контексте развития разница между плейотропией и эпистазом не так очевидна, но на генетическом уровне различие более отчетливо. Учитывая, что эти черты являются побочными продуктами других, в конечном итоге можно сказать, что эти черты эволюционировали, но не обязательно представляют собой адаптации.

Полигенные признаки контролируются рядом отдельных генов. Многие черты являются полигенными, например рост человека. Чтобы радикально изменить полигенный признак, вероятно, потребуется несколько изменений.

Анатомические ограничения

Анатомические ограничения - это особенности анатомии организма, которые не могут измениться из-за определенных ограничений. Когда организмы расходятся с общим предком и наследуют определенные характеристики, которые изменяются естественным отбором мутантных фенотипов, это как если бы некоторые черты закреплены на месте и не могут измениться определенным образом. Некоторые анатомические ограничения из учебников часто включают примеры структур, которые соединяют части тела вместе посредством физической связи.

Эти связи трудно, если не невозможно, разорвать, потому что эволюция обычно требует, чтобы анатомия формировалась небольшими последовательными модификациями популяций на протяжении поколений. В своей книге Почему мы болеем , Рэндольф Несс использует «слепое пятно» в глазах позвоночных (вследствие нервных волокон , проходящих сквозь сетчатку ) , как пример этого. Он утверждает, что естественный отбор придумал сложную схему движения глаз, чтобы исправить это, но позвоночные животные не нашли решения, воплощенного в глазах головоногих , где зрительный нерв не мешает обзору. См. Также: Эволюция глаза .

Другим примером является черепно - мозговых нервов в тетрапод . На ранних этапах эволюции позвоночных, акул, скатов и скатов (в совокупности Chondrichthyes ), черепные нервы проходят от той части мозга, которая интерпретирует сенсорную информацию, и излучаются к органам, производящим эти ощущения. Однако у четвероногих и, в частности, у млекопитающих нервы проходят сложный извилистый путь через череп вокруг структур, которые развились после общего предка с акулами.

Спор со структурализмом

Дополнительная информация: структурализм и альтернативы эволюции естественным отбором

Критики иногда характеризуют адаптационизм как необоснованное предположение, что все или большинство черт являются оптимальными адаптациями. Структурные критики (в первую очередь Ричард Левонтин и Стивен Джей Гулд в своей статье о «спандрелах» ) утверждают, что адаптационисты переоценили способность естественного отбора формировать индивидуальные черты до эволюционного оптимума. Критики иногда обвиняют адаптационистов в том, что они используют спонтанные «справедливые истории» . Критиков, в свою очередь, обвиняли в искажении фактов ( аргументация Соломенного человека ), а не в нападках на фактические утверждения предполагаемых адаптационистов.

Исследователи-адаптационисты отвечают, утверждая, что они тоже следуют описанию адаптации Джорджем Уильямсом как «обременительной концепции», которую следует применять только в свете веских доказательств. Это свидетельство в целом можно охарактеризовать как успешное предсказание новых явлений, основанное на гипотезе о том, что детали дизайна адаптаций должны соответствовать сложному эволюционирующему проекту, чтобы реагировать на определенный набор факторов отбора. В области эволюционной психологии такие исследователи, как Леда Космидес , Джон Туби и Дэвид Басс, утверждают, что основная часть результатов исследований, которые были однозначно предсказаны посредством адаптационистских гипотез, содержат доказательства валидности методов.

Назначение и функции

Есть философские проблемы с тем, как биологи говорят о функции, эффективно ссылаясь на телеологию, цель адаптации.

Функция

Основная статья: Функция (биология)

Сказать, что у чего-то есть функция, значит сказать что-то о том, что это делает для организма. Он также кое-что говорит о своей истории: как это произошло. Сердце качает кровь: то есть его функция. Он также издает звук, который считается побочным эффектом, а не его функцией. У сердца есть история (которая может быть хорошо или плохо изучена), и эта история рассказывает о том, как естественный отбор сформировал и поддерживал сердце как насос. Каждый аспект организма, у которого есть функция, имеет историю. Итак, адаптация должна иметь функциональную историю: поэтому мы ожидаем, что она должна была пройти отбор, вызванный относительным выживанием в своей среде обитания. Было бы совершенно неправильно использовать слово «адаптация» для обозначения черты, которая возникла как побочный продукт.

Многие считают непрофессиональным для биолога говорить что-то вроде «Крыло предназначено для полета», хотя это их нормальная функция. Биолог осознал бы, что когда-то в далеком прошлом перья на маленьком динозавре выполняли функцию сохранения тепла, и что позже многие крылья не использовались для полета (например, пингвины, страусы ). Итак, биолог сказал бы, что крылья птицы или насекомого обычно выполняли функцию помощи в полете. Это будет иметь оттенок адаптации с историей эволюции путем естественного отбора.

Телеология

Основная статья: Телеология в биологии

Телеология была введена в биологию Аристотелем для описания приспособленности организмов. Биологи сочли значение целеустремленности неудобным, поскольку они предполагают сверхъестественное намерение - аспект мышления Платона , который отвергал Аристотель. Похожий термин, телеономия , был предложен Колином Питтендри в 1958 году; он вырос из кибернетики и самоорганизующихся систем . Биологи 1960-х годов, такие как Эрнст Майр , Джордж К. Уильямс и Жак Моно, использовали его как менее загруженную альтернативу. Однако дискомфорт остается. С одной стороны, адаптация, очевидно, целенаправленна: естественный отбор выбирает то, что работает, и устраняет то, что не работает. С другой стороны, биологи хотят отрицать сознательную цель эволюции. Дилемма породила знаменитую шутку биолога-эволюциониста Холдейна : «Телеология подобна любовнице для биолога: он не может жить без нее, но он не хочет, чтобы его видели с ней на публике». Дэвид Халл прокомментировал, что любовница Холдейна «имеет стать законно замужем. Биологи больше не чувствуют себя обязанными извиняться за использование телеологического языка; они выставляют напоказ его. Единственная уступка, которую они делают его позорному прошлому, - это переименование его в «телеономию» ».

Смотрите также

Рекомендации

Источники

внешняя ссылка