Fitness
La fitness in biologia è la capacità relativa di un organismo di sopravvivere e trasmettere i suoi geni alla generazione successiva. p160 È un'idea centrale nella teoria evolutiva. La fitness è di solito uguale alla proporzione dei geni dell'individuo in tutti i geni della prossima generazione.
Come tutti i termini della biologia evolutiva, la fitness è definita in termini di una popolazione che si incrocia, che può essere o meno un'intera specie. Se le differenze nei genotipi individuali influenzano la fitness, allora le frequenze dei genotipi cambieranno nel corso delle generazioni; i genotipi con maggiore fitness diventano più comuni. Questo è il processo chiamato selezione naturale.
La fitness di un individuo è causata dal suo fenotipo e trasmessa dal suo genotipo. Le fitness di diversi individui con lo stesso genotipo non sono necessariamente uguali. Dipende dall'ambiente in cui gli individui vivono, e da eventi accidentali. Tuttavia, poiché la fitness del genotipo è una quantità media, riflette i risultati riproduttivi di tutti gli individui con quel genotipo.
Relatedness
La fitness misura il numero di copie dei geni di un individuo nella prossima generazione. Non ha molta importanza come i geni arrivano nella prossima generazione. Per un individuo, è ugualmente "vantaggioso" riprodursi o aiutare i parenti con geni simili a riprodursi, purché un numero simile di copie dei geni dell'individuo venga trasmesso alla generazione successiva. La selezione che promuove questo tipo di comportamento di aiuto è chiamata selezione di parentela.
I nostri parenti più stretti (genitori, fratelli e figli) condividono in media il 50% (metà) dei nostri geni. Un passo più in là ci sono i nonni. Con ognuno di loro condividiamo in media il 25% (un quarto) dei nostri geni. Questa è una misura della nostra parentela con loro. Poi vengono i cugini di primo grado (figli dei fratelli dei nostri genitori). Condividiamo il 12,5% (1/8) dei loro geni. p100
La regola di Hamilton
William Hamilton ha aggiunto varie idee alla nozione di fitness. La sua regola suggerisce che un'azione costosa dovrebbe essere eseguita se:
C < R × B {\displaystyle C<R\times B} dove:
- c {displaystyle c\
è il costo riproduttivo per l'altruista, - b {displaystyle b\
è il beneficio riproduttivo per il destinatario del comportamento altruistico, e - r
è la probabilità, al di sopra della media della popolazione, che gli individui condividano un gene altruista - il "grado di parentela".
I costi e i benefici della fitness si misurano in fecondità.
Fitness inclusivo
Il fitness inclusivo è un termine che è essenzialmente lo stesso del fitness, ma sottolinea il gruppo di geni piuttosto che gli individui.
La fitness biologica dice quanto bene un organismo può riprodursi e diffondere i suoi geni alla sua prole. La teoria della fitness inclusiva dice che la fitness di un organismo aumenta anche nella misura in cui i suoi parenti stretti si riproducono. Questo perché i parenti condividono i geni in proporzione alla loro relazione.
Un altro modo di dirlo: la fitness inclusiva di un organismo non è una proprietà di se stesso, ma una proprietà del suo insieme di geni. Si calcola dal successo riproduttivo dell'individuo, più il successo riproduttivo dei suoi parenti, ognuno pesato da un coefficiente di parentela appropriato.
Storia
Il filosofo sociale britannico Herbert Spencer coniò la frase sopravvivenza del più adatto nella sua opera del 1864 Principi di biologia per indicare ciò che Charles Darwin chiamò selezione naturale. La frase originale era "sopravvivenza del più adatto".
Domande e risposte
D: Che cos'è il fitness in biologia?
R: La fitness in biologia è la capacità relativa di un organismo di sopravvivere e di trasmettere i propri geni alla generazione successiva.
D: La fitness è un'idea importante nella teoria evolutiva?
R: Sì, la fitness è un'idea centrale nella teoria evolutiva.
D: Come si misura di solito la fitness?
R: La fitness è solitamente uguale alla proporzione dei geni dell'individuo in tutti i geni della generazione successiva.
D: Come avviene la selezione naturale?
R: Se le differenze nei genotipi individuali influenzano la fitness, le frequenze dei genotipi cambieranno nel corso delle generazioni; i genotipi con una fitness più elevata diventano più comuni. Questo è il processo chiamato selezione naturale.
D: Cosa determina la fitness di un individuo?
R: La forma fisica di un individuo è determinata dal suo fenotipo e trasmessa dal suo genotipo.
D: La forma fisica di individui diversi con lo stesso genotipo è necessariamente uguale?
R: No, la forma fisica di individui diversi con lo stesso genotipo non è necessariamente uguale. Dipende dall'ambiente in cui vivono gli individui e da eventi accidentali.
D: Cosa riflette la fitness del genotipo?
R: Poiché la fitness del genotipo è una quantità media, riflette i risultati riproduttivi di tutti gli individui con quel genotipo.
