Адаптационизм - Adaptationism

Адаптационизм, также известен как функционализм,[1] это Дарвиновский точка зрения, что многие физические и психологические черты организмов эволюционируют приспособления. Панадаптационизм это сильная форма этого, восходящая к началу 20 века современный синтез, что все черты являются адаптациями, точку зрения теперь разделяют немногие биологи.[2] Адаптационисты проводят исследования, чтобы попытаться отличить адаптации (например, пуповину) от побочных продуктов (например, пупка) или случайных вариаций (например, выпуклой или вогнутой формы пупка). Джордж Уильямс ' Адаптация и естественный отбор (1966) оказал большое влияние на его развитие, определив некоторые из эвристика используется для выявления приспособлений.

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 - это приспособление если он 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.

С участием плейотропия, некоторые гены контролируют несколько признаков, так что адаптации одного признака препятствуют эффекты на другие признаки, которые не обязательно являются адаптивными. Выбор, который влияет 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 путаным ответам, заключается в том, что выбор черты, основанный на эпистатической основе, может означать, что аллель поскольку ген, 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.

Полигенный черты 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 организма. анатомия которые не могут измениться, будучи ограниченными каким-либо образом. Когда организмы расходятся от общего предка и наследуют определенные характеристики, которые изменяются естественным отбором мутантных фенотипов, это как если бы некоторые черты закрепились на месте и не могли измениться определенным образом. Какой-то учебник анатомические ограничения 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 изменениями в популяциях на протяжении поколений. В своей книге Почему мы болеем, Рэндольф Нессе использует "слепая зона" в глазу позвоночного (вызвано нервными волокнами, проходящими через сетчатка ) как пример этого. Он утверждает, что естественный отбор придумали сложную схему движения глаз, качающуюся вперед и назад, чтобы исправить это, но позвоночные животные не нашли решения, воплощенного в головоногие моллюски глаза, где зрительный нерв не мешает обзору. Смотрите также: Эволюция глаза.

Другой пример - черепные нервы в четвероногие. В ранней эволюции позвоночных акулы, скаты и скаты (вместе Chondrichthyes ) черепные нервы проходят от той части мозга, которая интерпретирует сенсорную информацию, и излучаются в направлении органов, которые производят эти ощущения. Однако у четвероногих и млекопитающие в частности, нервы пройти сложный извилистый путь через череп вокруг структур, которые возникли после общего предка с акулами.

Спор со структурализмом

Дальнейшая информация: Структурализм и Альтернативы эволюции путем естественного отбора

Критики иногда характеризуют адаптационизм как необоснованное предположение, что все или большинство черт оптимальный приспособления. Структуралист критики (особенно Ричард Левонтин и Стивен Джей Гулд в их "спандрельская" бумага[3]) утверждают, что адаптационисты переоценили силу естественный отбор формировать индивидуальные черты эволюционный оптимальный. Критики иногда обвиняют адаптационистов в использовании для этого случая "просто сказки". Критиков, в свою очередь, обвинили в искажении фактов (Соломенный человек аргументация), а не нападения на фактические утверждения предполагаемых адаптационистов.

Исследователи-адаптационисты в ответ утверждают, что они тоже следуют Джордж Уильямс 'изображение адаптации 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 адаптации должны соответствовать сложному эволюционирующему проекту, чтобы реагировать на определенный набор факторов отбора. В эволюционной психологии такие исследователи, как Леда Космидес, Джон Туби, и Дэвид Басс утверждают, что основная часть результатов исследований, которые были однозначно предсказаны с помощью 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. А сердце перекачивает кровь: это 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» в отношении какой-то черты, которая возникла как побочный продукт.[4][5]

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 предпочел бы сказать, 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 был введен в биологию Аристотелем для описания приспособленности организмов. Биологи сочли значение целеустремленности неудобным, поскольку они предполагают сверхъестественное намерение, аспект Платон мышление, которое Аристотель отвергал.[6][7] Аналогичный термин, телеономия, было предложено Колин Питтендрай в 1958 г .;[8] это выросло из кибернетика и самоорганизующиеся системы. Биологи 1960-х, такие как Эрнст Майр, Джордж К. Уильямс и Жак Моно использовал его как менее загруженную альтернативу.[9][10][11][12][13] 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. Холдейн: «Телеология для биолога как любовница: он не может жить без нее, но он не хочет, чтобы его видели с ней на публике». Дэвид Халл прокомментировал, что любовница Холдейна «стала законно замужней женой. 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 »».[14]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Гулд, Стивен Джей (2002). Структура эволюционной теории. Издательство Гарвардского университета. ISBN  0-674-00613-5.
  2. ^ Кунин, Евгений В. (ноябрь 2009 г.). «Происхождение в 150 лет: не предвидится ли новый эволюционный синтез?». Тенденции в генетике. 25 (11): 473–475. Дои:10.1016 / j.tig.2009.09.007. ЧВК  2784144. PMID  19836100.
  3. ^ Стивен Джей Гулд и Ричард С. Левонтин. «Спандрели Сан-Марко и панглосская парадигма: критика адаптационистской программы» Proc. Рой. Soc. Лондон B 205 (1979 ) стр. 581–598.
  4. ^ Трезвый 1993, стр. 85–86
  5. ^ Уильямс 1966, стр. 8–10
  6. ^ Нагель, Эрнест (Май 1977 г.). «Целенаправленные процессы в биологии». Журнал Философии. 74 (5): 261–279. Дои:10.2307/2025745. ISSN  0022-362X. JSTOR  2025745. Возвращение к телеологии: рослые лекции 1977 г. (первая лекция)
  7. ^ Нагель, Эрнест (май 1977 г.). «Функциональные объяснения в биологии». Журнал Философии. 74 (5): 280–301. Дои:10.2307/2025746. ISSN  0022-362X. JSTOR  2025746. Возвращение к телеологии: рослые лекции 1977 г. (вторая лекция)
  8. ^ Питтендрай 1958
  9. ^ Майр 1965, стр. 33–50
  10. ^ Майр 1988, гл. 3, «Множественные значения телеологического»
  11. ^ Уильямс 1966, "Научное исследование адаптации"
  12. ^ Monod 1971
  13. ^ Аллаби, Майкл, изд. (2003). "телеономия". Словарь по зоологии. Оксфордский справочник в мягкой обложке (переиздан с новой обложкой и исправлениями под ред.). Оксфорд; Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-860758-8. LCCN  2003278285. OCLC  444678726. Получено 2015-08-24.
  14. ^ Халл 1982

Источники

внешние ссылки

  • Информация из "Deep Ethology" веб-сайт курса, Нил Гринберг
  • Tooby & Cosmides комментирует статью Мейнарда Смита «New York Review of Books», посвященную Гулду и др.