معلومة

ما هو تعريف "الانتقاء الطبيعي"؟


الانتقاء الطبيعي هو البقاء التفاضلي وتكاثر الأفراد بسبب الاختلافات في النمط الظاهري.

الانتقاء الطبيعي ، عملية تؤدي إلى تكيف الكائن الحي مع بيئته عن طريق إعادة إنتاج التغييرات بشكل انتقائي في تركيبته الجينية أو دستوره الجيني.

يمكن تعريف الانتقاء الطبيعي ، إذن ، على أنه التكاثر التفاضلي للمتغيرات الوراثية البديلة ، والتي تحددها حقيقة أن بعض المتغيرات تزيد من احتمالية بقاء الكائنات الحية والتكاثر بنجاح أكبر من الكائنات الحية التي تحمل المتغيرات البديلة.

تعريف داروين للانتقاء الطبيعي كتابه "في أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي أو الحفاظ على السلالات المفضلة في الكفاح من أجل الحياة" هو:

الحفاظ على الاختلافات المواتية ورفض الاختلافات الضارة

في Evolution 101 ، لم يتم تعريف الانتقاء الطبيعي ، ولكن مفهوم "التطور حسب القسم الطبيعي" يوصف بأنه نتيجة التباين والتكاثر التفاضلي والوراثة ، ويتم تقديم مثال توضيحي.

من الواضح أن الصياغة في كل مما ورد أعلاه مختلفة!

لقد بحثت في Biology StackExchange عن أي بيان صريح لتعريف الانتقاء الطبيعي ، ولم أتمكن من العثور على واحد. هناك بعض المناقشات حول ما إذا كانت عبارة عن حشو أم لا ، ولكن حتى في تلك المناقشات ، لم يتم الاستشهاد بتعريف الانتقاء الطبيعي.

حاولت البحث في العلامات "الانتقاء الطبيعي" و "التعاريف" لبيولوجيا StackExchange ، ومع ذلك لم أر أي صياغة معينة مذكورة على أنها التعريف الرسمي للانتقاء الطبيعي.

في الواقع ، تشير العلامة [الانتقاء الطبيعي] إلى هذا التعريف في معلومات العلامة نفسها:

الانتقاء الطبيعي هو آلية تطور تؤدي إلى انتشار غير عشوائي للجينات بسبب تأثير الجينات على نجاح الإنجاب

الانتقاء الطبيعي هو العملية التي من خلالها تصبح الصفات الموروثة التي تزيد من احتمالية بقاء الكائن الحي والتكاثر بنجاح أكثر شيوعًا في مجموعة سكانية على مدى الأجيال المتعاقبة.

هل هناك تعريف رسمي للانتقاء الطبيعي يتبناه علماء الأحياء في الوقت الحاضر؟ وما هو هذا التعريف بالضبط؟


[تحرير] لقد أدركت أن هذا السؤال قد يكون تكرارًا محتملًا للسؤال التالي: "كيف يتم تحديد الاختيار بشكل أفضل" ، وفي الواقع في الإجابات المقدمة على هذا السؤال تم تناول موضوع تعريف الانتقاء الطبيعي.

لم أكن أعرف هذا النشر. لقد قمت ببساطة بالتصفح بحثًا عن "الانتقاء الطبيعي" ، وليس من أجل "الاختيار" فقط ، ولم ألاحظ ذلك. لكن في الواقع ما يتم تقديمه في الإجابات يغطي السؤال الموجود هنا.

ومع ذلك ، هناك بعض الاختلاف في السؤال نفسه عن الحاضر هنا. أردت هنا أن أعرف ما اعتقدت أنه سيكون تعريفًا رسميًا ، وكنت أسأل بشكل خاص عن "الانتقاء الطبيعي" ، بينما في السؤال المشار إليه ، يكون السؤال أكثر عمومية ، يتعلق بما يؤهل "أي" قوة (على ما يبدو الوسائل المتعلقة بالبيولوجيا والتطور بشكل خاص) ليتم تصنيفها على أنها "اختيار" ، بما في ذلك الاختيار الاصطناعي ، والاختيار الجنسي ، وما إلى ذلك ... ، لذلك فهو موضوع أوسع ، على الأقل فيما يتعلق بالمصطلحات.

هنا في هذا السؤال ، اقتبست النتائج الرئيسية التي قد يراها المرء عند تصفح الويب من أجل "تعريف الانتقاء الطبيعي" ، وأردت أن أعرف أيهما سيكون رسميًا أو كما قال @ Remi.b ، أكثر يشيع استخدامها أو يشار إليها في البحوث البيولوجية.

ما زلت أعتقد ، لأغراض الدقة ، أن الصياغات الدقيقة مهمة ، ومثل هذا المفهوم المهم للغاية مثل "الانتقاء الطبيعي" ، كان من المتوقع أن يكون له تعريف رسمي مقبول ، نوعًا ما ، من خلال بعض الاتفاقيات أو على حد سواء.

على أي حال ، أعتقد ، سواء كان هذا السؤال مكررًا أم لا ، يمكن تقييمه بشكل أفضل من قبل خبراء في مجال التطور الموجودين في هذا الموقع ، مثل أولئك الذين قدموا إجابات ، وغيرهم.

شكرا.


التعريف الرسمي

هل هناك تعريف رسمي للانتقاء الطبيعي يتبناه علماء الأحياء في الوقت الحاضر؟ وما هو هذا التعريف بالضبط؟

لا أعتقد أن هناك مفهومًا مثل "التعريف الرسمي" لأي مفهوم في العلم. هناك تعريفات مشتركة بالرغم من ذلك.

التعريفات التي تستشهد بها

دعنا نذهب من خلال التعريفات الثلاثة الخاصة بك

الانتقاء الطبيعي هو البقاء التفاضلي وتكاثر الأفراد بسبب الاختلافات في النمط الظاهري.

يفتقر هذا التعريف إلى فكرة أن فرق اللياقة هذا يجب أن يكون سببه ، جزئيًا على الأقل ، الاختلاف الجيني.

الانتقاء الطبيعي ، عملية تؤدي إلى تكيف الكائن الحي مع بيئته عن طريق إعادة إنتاج التغييرات بشكل انتقائي في تركيبته الجينية أو دستوره الجيني.

جزء من الصياغة يتعلق بنتيجة العملية وليس العملية نفسها. الجزء الذي يصف العملية نفسها هو "إعادة إنتاج التغييرات بشكل انتقائي في تركيبتها الجينية ، أو دستورها الجيني" ، وهي عبارة غير عادية إلى حد ما وأنا أجادل بأنها غامضة بعض الشيء.

لاحظ أنه بينما يشير معظم المؤلفين إلى الانتقاء الطبيعي على أنه فارق اللياقة ، فإنه ليس من المستحيل الإشارة إلى الانتقاء الطبيعي على أنه التغيير الناتج في تردد الأليل. لم أر أبدًا حالات يكون فيها هذا الاختلاف الدلالي مهمًا.

يمكن تعريف الانتقاء الطبيعي ، إذن ، على أنه التكاثر التفاضلي للمتغيرات الوراثية البديلة ، والتي تحددها حقيقة أن بعض المتغيرات تزيد من احتمالية بقاء الكائنات الحية والتكاثر بنجاح أكبر من الكائنات الحية التي تحمل المتغيرات البديلة.

لم أصادف أبدًا تعبير "المتغيرات الوراثية البديلة". أعتقد أن المؤلف اختلقها. يبدو أن المؤلف حاول تجنب مصطلح "أليل" من خلال استبداله بـ "متغيرات وراثية بديلة". ويبدو أيضًا أن المؤلف حاول تجنب مصطلح "الملاءمة" عن طريق استبداله بعبارة "احتمالية بقاء الكائنات الحية التي تحملها وتتكاثر بنجاح أكبر".

لكن بشكل عام يبدو التعريف صحيحًا بالنسبة لي. هناك فرق مهم بين التعريفين الأول والثالث هو أنه في التعريف الأول يؤكد حقيقة أن العناصر الجينية التي تفسر تباين الملاءمة تفعل ذلك من خلال تأثيرها على النمط الظاهري. التعريف الثالث يتجاهل النمط الظاهري فقط. على هذا النحو ، سأعتبر التعريف الأول أكثر اكتمالا (وأكثر إحكاما).

الانتقاء الطبيعي هو آلية تطور تؤدي إلى انتشار غير عشوائي للجينات بسبب تأثير الجينات على نجاح الإنجاب

هنا ، يعتمد التعريف مرة أخرى إلى حد كبير على نتيجة العملية بدلاً من العملية نفسها. فقط "بسبب تأثير الجينات على نجاح التكاثر" يشير إلى العملية الفعلية للانتقاء الطبيعي.

لا أحب حقًا مصطلح "عشوائي" هنا لأن مفهوم العشوائية غير محبب إلى حد ما لتعريفه خارج نموذج محدد جيدًا. لا أحب مصطلح "الجينات" حقًا إما لأن الانتقاء لا يعمل فقط على الجينات (ولكن يمكن أن يعمل في أي مكان) ولأن مصطلح "الأليل" سيكون أكثر ملاءمة حتى لو ظلت الصياغة غير واضحة.

باختصار ، عار علينا ، تعريف StackExchange سيء جدًا!

الحفاظ على الاختلافات المواتية ورفض الاختلافات الضارة

لن أتحدث هنا عن مدى اختلاف نظرية التطور لداروين عن نظرية التطور الحالية (والتي تسمى "التركيب التطوري الحديث"). لن أتحدث أيضًا عما إذا كانت هذه الجملة القصيرة هي ملخص جيد لتمثيل داروين للانتقاء الطبيعي (انظر تعليقاتLuaan لمزيد من المعلومات).

هذا التعريف قصير وغامض بعض الشيء. قد يرغب المرء في التفكير في هذا التعريف على أنه ينطبق على متغير جيني ، بغض النظر عن النمط الظاهري ، ومع ذلك ، لم يكن داروين يعرف شيئًا عن الحمض النووي.

التعريفات المفضلة لدي

وصفة ليوانتين

طريقة بسيطة جدًا للتفكير في الانتقاء الطبيعي هي النظر في وصفة ليوانتين. تقول وصفة ليوانتين أن الانتقاء الطبيعي يحدث عندما:

  1. يختلف الأفراد في مجموعة سكانية من حيث سمة معينة

  2. هذه السمة لها وراثة غير صفرية (مضافة). شاهد هذا المنشور لتعريف التوريث.

  3. تختلف الملاءمة (ليس بالضرورة خطيًا) حيث تختلف السمة

تعريفات جملة واحدة

إذا كنت تفضل إصدارًا أقصر وأبسط أقترح شخصيًا

الانتقاء هو اختلاف اللياقة بين الطرز الجينية في السكان.

يفتقر هذا التعريف إلى مفهوم النمط الظاهري ، لكن الحديث عن حقيقة أن اللياقة الفردية تعتمد على نمطها الظاهري (من بين أشياء أخرى) ، IMO ، غير مطلوب ذكرها في تعريف الانتقاء الطبيعي. لا يعني ذلك أنني أزلت أيضًا مصطلح "طبيعي". لا أحبه تمامًا لأنه يقود الناس إلى الاعتقاد بأن الانتقاء الطبيعي والاصطناعي يمكن أن يكون مختلفًا جوهريًا. الأمر نفسه ينطبق على الانتقاء الجنسي ، IMO ، لكنني لن أنزل على هذا المنحدر الآن!

في منشور مشابه جدًا ، كتبت التعريف

الانتقاء هو فارق في اللياقة يرتبط بالاختلاف الجيني بين الأفراد في مجموعة سكانية.

يعجبني هذا التعريف أيضًا لأنه يسلط الضوء على أن الانتقاء يعمل على السكان (وليس على الأفراد أو الأنواع).

النمذجة الرياضية

قد ترغب أيضًا في اعتبار النمذجة الرياضية للعملية بمثابة تعريف. في غياب الانجراف الجيني (بافتراض حجم السكان اللانهائي) ، بافتراض موقع ثنائي الأليلات مع الأليلاتأوأ، يمكن للمرء أن يصمم اختيارًا (أحادي الصيغة الصبغية) على أنه

$$ p_ {t + 1} = frac {p_t W_a} {p_t W_a + (1-p_t) W_A} $$

، أين $ p_t $ هو تردد الأليلأفي الوقت $ t $. $ W_a $ و $ W_A $ هي ملاءمة النمط الجيني مع الأليلاتأوأ، على التوالى. بالطبع ، يمكنك توسيع هذا النموذج ليشمل أي نوع من أنواع ploidy وأي عدد من الأليلات. يمكنك أيضًا توسيع هذا النموذج ليشمل الانجراف الجيني (يتم ذلك عادةً عن طريق استخدام معادلات الانتشار أو عبر الأنماط المتفرعة).

لمزيد من المعلومات حول هذه النمذجة الرياضية ، يرجى إلقاء نظرة على كتاب مقدمة في علم الوراثة التطوري (انظر هنا للحصول على توصية الكتاب).


لقد قمت بتكييف تعريفاتك مع عملية أخرى أعتقد أنها ستكون أقل إثارة للجدل بالنسبة لك.

الأكل هو تناول الطعام عن طريق الفم والمضغ والبلع.

الأكل ، وهي العملية التي تؤدي إلى الهضم عن طريق تناول الطعام والمضغ ثم البلع.

الأكل ، إذن ، يمكن تعريفه على أنه تناول الطعام وهضمه ، يتحدد من خلال حقيقة أن الكائنات الحية تأخذ الأطعمة إلى الفم ثم تمضغها وتبتلعها مما يؤدي إلى هضم تلك الأطعمة وتحويلها إلى مواد مغذية يستخدمها هذا الكائن الحي.

إذا بحثت عن تعريفات القاموس لفعل "تأكل" ، فستحصل أيضًا على مجموعة متنوعة من الإجابات ، ولكن لا يوجد خلاف حول ماهية "الأكل": إنه مفهوم تتعلمه وتتفق عليه. بعض التعريفات تصل إلى أبعد من ذلك ، مع ذكر الهضم. يركز البعض على جزء "الأكل فقط". ومع ذلك ، فهم جميعًا يتفقون مع بعضهم البعض ، ولا يوجد تعارض. في الواقع ، الكثير من الكلمات هي مجرد إعادة ترتيب لنفس الكلمات إلى تراكيب نحوية مختلفة.

جميع التعريفات التي تستشهد بها هي أوصاف معقولة للمصطلح ؛ جميع المصادر التي تستشهد بها تذهب إلى أبعد من ذلك في تلك التعريفات لوصف العملية برمتها. يجب أن تركز على هذه العملية برمتها بدلاً من محاولة العثور على خطأ في التعريف. الانتقاء الطبيعي ليس حشوًا ، والحجج القائلة بأنه مضلل.


كما يشير ريمي ، لا يوجد تعريف رسمي لأي شيء معقد مثل الانتقاء الطبيعي في العلم. العلم هو إجماع جماعي ، وليس هيكلًا هرميًا ، والأشياء الرسمية نادرة وعادة لا ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالعلم. قد يكون التوليف الدارويني الجديد مهمًا ولكن هذا أكبر بكثير من اعتباره تعريفًا ، فهو إعادة صياغة حديثة للنظرية.

يمكنني تقديم التعريف الذي أستخدمه في الفصل.

الانتقاء: التغيير في الخصائص القابلة للتوريث للسكان بسبب التكاثر التفاضلي للتغيرات في الخصائص المذكورة داخل بيئة معينة

لتحطيمها تغيير في الخصائص القابلة للتوريث للسكان ... هذا مجرد إعادة صياغة للتطور ضروري لأي اعتبار للانتقاء الطبيعي.

... بسبب التكاثر التفاضلي ... لذلك يحدث التطور لأن بعض الأشياء تتكاثر بنجاح أكبر من الأشياء الأخرى.

… من الاختلافات في الخصائص المذكورة داخل بيئة معينة وهذا يوضح سبب الاختلاف ، أن الاختلاف في الخصائص القابلة للتوريث موجود ويتفاعل مع البيئة بطرق مختلفة. بالطبع ، من المهم أن نفهم أن "البيئة" في هذه الحالة هي حرفياً كل شيء آخر ، من الخلايا الأخرى في الجسم إلى الحيوانات المفترسة ، إلى الجينات الأخرى على نفس الجينوم إلى العمليات اللاأحيائية.

يميل مؤلفو الملاحظات إلى تجنب ذكر علم الوراثة أو المصطلحات ذات الصلة في التعريفات الأساسية لأن الانتقاء الطبيعي لا يعتمد على الأحماض النووية لأنه يعمل مع أي شكل من أشكال الوراثة ، وسيظل شكل الحياة الغريبة الذي له شكل مختلف من الوراثة يخضع للانتقاء الطبيعي. يمكن أن تتطور أشياء مثل البريونات أيضًا عن طريق الانتقاء الطبيعي إذا كانت مجموعة الأشياء لها خصائص قابلة للتوريث تختلف أيضًا في النجاح الإنجابي.

ثم لديك مواصفات الانتقاء "الطبيعي". وهو ببساطة اختيار لا ينتج عن تدخل بشري. لقد كان هذا جزءًا مهمًا من الانتقاء الطبيعي منذ البداية لأن الناس لم يكن لديهم مشكلة كبيرة مع فكرة أن البشر يمكن أن يغيروا الكائنات الحية عن طريق الاختيار الواعي ، لكن فكرة أن بيئتهم الطبيعية يمكن أن تغيرها ببساطة بسبب البقاء والتكاثر لم تكن مقبولة بسهولة. .

ربما يكون التفريق بين الانتقاء الطبيعي والانتقاء الاصطناعي هو الجزء الأكثر غموضًا وله مساحة هائلة من المنطقة الرمادية. لا يوجد حقيقة الاختلاف بين الانتقاء الاصطناعي والطبيعي ، كل هذا يرجع فقط إلى التأطير المفاهيمي البشري. الانتقاء الطبيعي هو مجرد استجابة لبيئة ، ولكن ما يتكون منها يغطي كل شيء من الصخور والبشر وأفراد الجنس الآخر وما إلى ذلك. تقريبًا يمكن لأي شيء أن يكون له تأثير على البقاء اعتمادًا على الظروف. لهذا السبب ، فإن الشيء الوحيد الذي يميز الانتقاء الطبيعي عن الاصطناعي هو ما إذا كان البشر هم العامل البيئي الرئيسي ولكن هذا في حد ذاته غامض ، واختيار رفيق الإنسان والأنواع التي تعيش حول البشر ولكنها غير مدجنة (مثل الصراصير) تجعل هذا الأمر غير دقيق. لم أجد أبدًا تمايزًا دقيقًا مرضيًا بين شكلي الاختيار.


الانتقاء الطبيعي كان فكرة اقترحها عالم داروين. قال أن الطبيعة تختار الأصلح. وخلص إلى النقاط التالية بعد بحثه في مجتمع ما ، سيكون لدى بعض الأفراد سمات موروثة تساعدهم على البقاء والتكاثر (في ضوء ظروف البيئة ، مثل الحيوانات المفترسة ومصادر الغذاء الموجودة). سيترك الأفراد ذوو السمات المفيدة ذرية في الجيل القادم أكثر من أقرانهم ، لأن السمات تجعلهم أكثر فاعلية في البقاء والتكاثر. نظرًا لأن الصفات المفيدة قابلة للتوريث ، ولأن الكائنات الحية التي تحمل هذه السمات تترك ذرية أكثر ، فإن السمات ستميل إلى أن تصبح أكثر شيوعًا (موجودة في جزء أكبر من السكان) في الجيل التالي. على مر الأجيال ، سوف يتكيف السكان مع بيئتهم (حيث أن الأفراد الذين يتمتعون بسمات مفيدة في تلك البيئة يحققون باستمرار نجاحًا إنجابيًا أكبر من أقرانهم).

مقتبس من كتاب داروين وهينسلو: نمو فكرة حررته نورا بارلو