Каково определение «естественного отбора»?

Естественный отбор – это дифференцированное выживание и размножение особей за счет различий в фенотипе.

Естественный отбор , процесс, в результате которого организм приспосабливается к окружающей среде посредством избирательного воспроизведения изменений в его генотипе или генетической конституции.

Таким образом, естественный отбор можно определить как дифференцированное воспроизведение альтернативных наследственных вариантов, определяемое тем фактом, что некоторые варианты повышают вероятность того, что имеющие их организмы выживут и размножатся более успешно, чем организмы, несущие альтернативные варианты.

Определение естественного отбора, данное Дарвином в его книге «О происхождении видов путем естественного отбора, или о сохранении привилегированных рас в борьбе за жизнь»:

Сохранение благоприятных вариаций и отказ от вредных вариаций

В «Эволюции 101» естественный отбор не определяется, а скорее понятие « эволюция путем естественного разделения » характеризуется как результат изменчивости, дифференцированного воспроизводства и наследственности, и приводится поясняющий пример.

Понятно, что формулировка в каждом из вышеперечисленных разная!

Я искал Biology StackExchange для какого-либо явного утверждения определения естественного отбора, но мне не удалось его найти. Есть некоторые дискуссии о том, является ли это тавтологией или нет, но даже в этих дискуссиях определение естественного отбора не цитировалось.

Я попытался выполнить поиск по тегам «естественный отбор» и «определения» биологии на StackExchange, но не нашел какой-либо конкретной формулировки, упомянутой в качестве официального определения естественного отбора.

На самом деле тег [естественный отбор] упоминает это определение в самой информации тега:

Естественный отбор — это механизм эволюции, который приводит к неслучайному распространению генов из-за влияния, которое гены оказывают на репродуктивный успех.

Естественный отбор — это процесс, при котором наследуемые признаки, повышающие шансы организма на выживание и успешное размножение, становятся более распространенными в популяции в последующих поколениях.

Существует ли официальное определение естественного отбора, принятое сегодня биологами? а что это за определение конкретно?

[EDIT] Мне стало известно, что этот вопрос может быть возможным дубликатом следующего вопроса: « Как лучше всего определить Отбор », и действительно, в ответах на этот вопрос была затронута тема определения естественного отбора.

Я не знал об этой публикации. Я просто искал "естественный отбор", а не только "отбор", и не заметил. Но действительно то, что представлено в ответах, действительно охватывает вопрос, присутствующий здесь.

Однако в самом вопросе есть некоторое отличие от представленного здесь. Здесь я хотел знать, что, по моему мнению, будет официальным определением, и я спрашивал, в частности, о «естественном отборе», тогда как в упомянутом вопросе вопрос более общий, речь идет о том, что квалифицирует «любую» силу (очевидно, он средства, связанные с биологией и особенно с эволюцией), обозначаемые как «отбор», включая искусственный отбор, половой отбор и т. д., так что это более широкая тема, по крайней мере, в том, что касается терминологии.

Здесь, в этом вопросе, я процитировал основные результаты, которые можно увидеть при просмотре в Интернете «определения естественного отбора», и я хотел знать, какой из них будет официальным или, как выразился @Remi.b, наиболее обычно используется или упоминается в биологических исследованиях.

Я все еще думаю, что для целей точности важны точные формулировки, и можно было бы ожидать, что такое чрезвычайно важное понятие, как «естественный отбор», имеет приемлемое, своего рода официальное определение, по какому-то соглашению или тому подобное.

В любом случае, я думаю, является ли этот вопрос дубликатом или нет, могут лучше оценить эксперты в области эволюции, присутствующие на этом сайте, такие как те, кто предоставил ответы, и другие.

Спасибо.

Я думаю, что нереально ожидать дословного соответствия ч/б определений из нескольких источников. Все ваши определения по-прежнему концептуально описывают одно и то же явление. С более широкой точки зрения, никакие 2 учебника (или, по крайней мере, несколько) не определяют «более простые» биологические понятия одинаково (например, даже слово « клетка »). То же самое можно сказать и об общих ненаучных словах (например, см. Dictionary.com, OED, Merriam-Webster и т. д. для любого данного слова). В заключение, для этого определения или большинства определений не существует «официальной» формулировки . Вот почему биоинструкция делает упор на изучение концепций , а не слов...
Затем есть определение, которое появляется, когда вы наводите курсор на тег «естественный выбор» внизу этого вопроса.
@mgkrebbs, о да, спасибо, я действительно этого не заметил. Я добавлю это.
Из всех определений я думаю, что тег SE, ​​возможно, худшее. Может быть, @Remi.b попытается отредактировать его, если вы согласны?
Что касается того, является ли это тавтологией: это тавтология, что наиболее плодовитые фенотипы будут иметь больше потомства, но это не тавтология, что есть более плодовитые фенотипы, или что имеет место наследственность, или что то, что квалифицируется как приспособление, изменяется медленно (на самом деле, это не тавтология). может не). Не тавтология и в том, что именно отсюда происходит адаптация (или даже в первую очередь откуда она происходит), или что дрейф не является также важным механизмом (а он им является). Это все вопросы, где доказательства являются ключевыми.
@JG: Но плодовитость или разумное ее отсутствие на самом деле не является критерием естественного отбора. Организм может быть чрезвычайно плодовитым, как треска с миллионами икринок, или люди (и другие млекопитающие), которые имеют лишь несколько потомков, но вкладывают большие средства в послеродовой уход. Любой из них работает: поскольку оба существуют, они, очевидно, были выбраны.
@ Remi.b Я думаю, что Брайан Краузе предлагал вам отредактировать информацию о теге естественного выбора в SE.
@jamesqf Что ж, замените это тем, что, по вашему мнению, преуспеет в условиях естественного отбора, но в любом случае я думаю, что вы смешиваете сравнение видов с сравнением отдельных особей вида, в чем и заключается естественный отбор.
Я думаю, что это действительно связано с вопросом, указанным выше, и в этом ответе я называю пару соответствующих источников, на которые стоит обратить внимание, и как провести границу между естественным отбором и эволюцией путем естественного отбора (что иногда бывает плодотворным).

Ответы (4)

Официальное определение

Существует ли официальное определение естественного отбора, принятое сегодня биологами? а что это за определение конкретно?

Я не думаю, что в науке существует такое понятие, как «официальное определение» какого-либо понятия. Хотя есть общие определения.

Определения, которые вы приводите

Давайте пройдемся по вашим трем определениям

Естественный отбор – это дифференцированное выживание и размножение особей за счет различий в фенотипе.

В этом определении отсутствует идея о том, что эта разница приспособленности должна быть вызвана, по крайней мере частично, генетической изменчивостью.

Естественный отбор, процесс, в результате которого организм приспосабливается к окружающей среде посредством избирательного воспроизведения изменений в его генотипе или генетической конституции.

Часть фразы касается последствий процесса, а не самого процесса. Часть, описывающая сам процесс, - это «выборочное воспроизведение изменений в его генотипе или генетической конституции», что является довольно необычной формулировкой, и я бы сказал, что она несколько расплывчата.

Обратите внимание, что, хотя большинство авторов называют естественный отбор дифференциалом приспособленности, вполне возможно рассматривать естественный отбор как результирующее изменение частоты аллелей. Однако я никогда не видел случаев, когда эта семантическая разница имеет значение.

Таким образом, естественный отбор можно определить как дифференцированное воспроизведение альтернативных наследственных вариантов, определяемое тем фактом, что некоторые варианты повышают вероятность того, что имеющие их организмы выживут и размножатся более успешно, чем организмы, несущие альтернативные варианты.

Никогда не встречал выражения «альтернативные наследственные варианты». Думаю автор выдумал. Похоже, что автор пытался избежать термина «аллель», заменив его на «альтернативные наследственные варианты». Автор также, кажется, пытался избежать термина «приспособленность», заменив его «вероятностью того, что организмы, имеющие их, выживут и будут более успешно воспроизводиться».

Но в целом определение звучит правильно для меня. Существует важное различие между первым и третьим определением в том, что в первом определении подчеркивается тот факт, что генетические элементы, объясняющие изменчивость приспособленности, делают это посредством своего влияния на фенотип. Третье определение просто игнорирует фенотип. Таким образом, я считаю первое определение более полным (и более компактным).

Естественный отбор — это механизм эволюции, который приводит к неслучайному распространению генов из-за влияния, которое гены оказывают на репродуктивный успех.

Здесь определение снова во многом основано на последствиях процесса, а не на самом процессе. Только «из-за влияния генов на репродуктивный успех» относится к фактическому процессу естественного отбора.

Мне не очень нравится термин «случайный» здесь, поскольку понятие случайности довольно неприятно определять вне четко определенной модели. Мне не очень нравится термин «гены» и потому, что отбор действует не только на гены (но может действовать на любой локус), и потому что термин «аллель» был бы более подходящим, даже если бы его формулировка осталась неясной.

Короче говоря, позор нам, определение StackExchange довольно плохое!

Сохранение благоприятных вариаций и отказ от вредных вариаций

Я не буду здесь говорить о том, насколько дарвиновская теория эволюции отличается от сегодняшней теории эволюции (которую называют «современным эволюционным синтезом»). Я также не буду говорить о том, является ли это единственное короткое предложение хорошим резюме дарвиновского представления о естественном отборе (дополнительную информацию см. В комментариях @Luaan).

Это определение короткое и немного расплывчатое. Можно было бы подумать, что это определение применимо к генетическому варианту, независимо от фенотипа, однако Дарвин ничего не знал о ДНК.

Мои любимые определения

Рецепт Левонтина

Очень простой способ представить себе естественный отбор — рассмотреть рецепт Левонтина. Рецепт Левонтина гласит, что естественный отбор происходит всякий раз, когда:

  1. Особи в популяции различаются по данному признаку

  2. Этот признак имеет ненулевую (аддитивную) наследуемость. См. этот пост для определения наследственности.

  3. Приспособленность меняется (не обязательно линейно) по мере изменения признака.

Определения отдельных предложений

Если вы предпочитаете более короткую и простую версию, я бы лично предложил

Отбор - это разница приспособленности между генотипами в популяции.

В этом определении отсутствует понятие фенотипа, но говорить о том, что индивидуальная приспособленность зависит от своего фенотипа (среди прочего), ИМО, не требуется упоминать в определении того, что такое естественный отбор. Не то чтобы я также убрал термин «натуральный». Мне это не совсем нравится, потому что заставляет людей думать, что естественный и искусственный отбор могут принципиально различаться. То же самое относится и к половому отбору, ИМО, но я не буду сейчас спускаться по этому склону!

В очень похожем посте я написал определение

Отбор - это дифференциал приспособленности, связанный с генетической изменчивостью среди особей в популяции.

Мне также нравится это определение, потому что оно подчеркивает, что отбор действует на популяции (а не на особей или виды).

Математическое моделирование

Возможно, вы также захотите рассмотреть в качестве определения математическое моделирование процесса. В отсутствие генетического дрейфа (при условии, что размер популяции бесконечен), предполагая биаллельный локус с аллелями aи A, можно смоделировать (гаплоидный) отбор как

п т + 1 "=" п т Вт а п т Вт а + ( 1 − п т ) Вт А

, где п т это частота аллеля aво времени т . Вт а и Вт А – соответствие генотипа аллелям aи Aсоответственно. Конечно, вы можете распространить эту модель на любой тип плоидности и любое количество аллелей. Вы также можете расширить эту модель, включив в нее генетический дрейф (обычно это делается с помощью уравнений диффузии или моделей ветвления).

Для получения дополнительной информации об этом математическом моделировании, пожалуйста, ознакомьтесь с вводной книгой по эволюционной генетике (см. здесь рекомендации по книгам).

@Это очень хороший ответ. Я заметил, что вы пропустили определение Дарвина?
@ZuhairAl-Johar Имейте в виду, что Дарвин просто определял свою терминологию для книги. Это похоже на высказывание «Джеймс Маккей (далее — ответчик)…». Идея сработала, концепция прижилась, а точная формулировка и семантика «определения» не имеют ни малейшего значения — вообще, в научном мышлении понятие гораздо важнее, чем точные слова, которыми вы его описываете. Ученые обычно не юристы по языку, они просто пытаются эффективно общаться :)
@ZuhairAl-Johar Следует также отметить, что ваша цитируемая часть является концом целого абзаца , где он описывает, что он подразумевает под естественным отбором (см. counterbalance.org/evolution/direct-frame.html ). И некоторые из показанных вами определений сосредоточены на некоторых механизмах, которые мы обнаружили со времен Дарвина, в основном на генетике (и языке генетики). Дарвин говорил о том, что «индивидуумы, имеющие какое-либо преимущество… будут иметь наилучшие шансы на выживание», но это эквивалентно «некоторые фенотипы способствуют выживанию» — только с более зрелой терминологией и большим пониманием.
@ZuhairAl-Johar Вам следует подумать о том, чтобы прочитать редактирование, в котором добавлено обсуждение рецепта Левонтина и добавлено мое собственное определение. Кроме того, я быстро обсудил «определение Дарвина», как вы и просили.
@ Remi.b, почему первая буква p в уравнении не в верхнем регистре?
@ZuhairAl-Johar Это была ошибка. Стандартно использовать нижний регистр p для частоты аллеля, поэтому я изменил все P на нижний регистр. Спасибо.

Я адаптировал ваши определения к другому процессу, который, как мне кажется, вызовет у вас меньше споров.

Прием пищи – прием пищи путем приема внутрь, пережевывания и проглатывания.

Прием пищи, процесс, который приводит к пищеварению путем приема пищи и ее пережевывания, а затем проглатывания.

Таким образом, прием пищи можно определить как потребление и переваривание пищевых продуктов, определяемое тем фактом, что организмы берут пищу в рот, а затем пережевывают и проглатывают ее, что приводит к перевариванию этих продуктов в питательные вещества, используемые этим организмом.

Если вы посмотрите словарные определения глагола «есть», вы также получите множество ответов, но споров о том, что такое «есть», нет: это концепция, которую вы изучаете и с которой соглашаетесь. Некоторые определения идут дальше, упоминая пищеварение. Некоторые сосредотачиваются на «просто еде». Однако все они согласны друг с другом, конфликта нет. На самом деле, многие слова представляют собой просто перестановки одних и тех же слов в разные грамматические конструкции.

Все приведенные вами определения являются разумными описаниями термина; все источники, которые вы цитируете, также углубляются в эти определения, чтобы описать весь процесс. Вы должны сосредоточиться на этом процессе в целом, а не пытаться найти ошибку в определении. Естественный отбор — это не тавтология , и аргументы, что это так, ошибочны.

Вы привели ту же цитату, что и я. Я не утверждаю, что это тавтология, я просто хотел узнать определение, и все ваши ответы были великолепны. Спасибо
Есть некоторые различия в том, считается ли это действием на фенотип или генотип, хотя, конечно, эти два явления взаимосвязаны.

Как отмечает Реми, в науке не существует официального определения чего-то столь же сложного, как естественный отбор. Наука — это коллективный консенсус, а не иерархическая структура, официальные вещи редки и, как правило, напрямую не связаны с наукой. Неодарвиновский синтез можно было бы принять во внимание, но он слишком велик, чтобы считаться определением, это скорее современное переформулирование теории.

Я могу предложить определение, которое я использую в классе.

Отбор : изменение наследственных характеристик популяции за счет дифференциального воспроизведения вариаций указанных характеристик в данной среде.

чтобы разбить его на изменение наследственных характеристик популяции ... это просто переформулировка эволюции, необходимая для любого рассмотрения естественного отбора.

...из-за дифференцированного воспроизводства... так что эволюция происходит потому, что одни вещи размножаются более успешно, чем другие.

... вариаций указанных характеристик в данной среде , и это проясняет причину дифференциала, что вариации наследственных характеристик существуют и по-разному взаимодействуют с окружающей средой. Конечно, важно понимать, что «окружающая среда» в данном случае — это буквально все остальное, от других клеток организма до хищников, от других генов того же генома до абиотических процессов.

Авторы заметок склонны избегать упоминания генетики или связанных с ней терминов в самых фундаментальных определениях, потому что естественный отбор не зависит от нуклеиновых кислот, он работает с любой формой наследственности, инопланетная форма жизни, имеющая другую форму наследственности, по-прежнему будет подвергаться естественному отбору. Такие вещи, как прионы, также могут развиваться посредством естественного отбора, если группа вещей имеет наследуемые характеристики, которые также различаются по репродуктивному успеху. На эти вещи будет воздействовать естественный отбор.

Тогда у вас есть спецификация «естественного» отбора. Это просто отбор, не вызванный вмешательством человека. Это было важной частью естественного отбора с самого начала, в основном потому, что у людей не было проблем с идеей, что люди могут изменять организмы посредством сознательного выбора, но идея о том, что их естественная среда может изменить их просто из-за выживания и размножения, не была так легко принята. .

Различие естественного отбора и искусственного отбора, вероятно, является самой расплывчатой ​​частью и имеет огромное количество серой зоны. Нет настоящегоРазличие между искусственным и естественным отбором сводится к понятийному аппарату человека. Естественный отбор — это всего лишь реакция на окружающую среду, но то, что составляет эту среду, охватывает все, от камней, людей, представителей противоположного пола и т. д. Почти все может повлиять на выживание в зависимости от обстоятельств. Из-за этого единственное, что отличает естественный отбор от искусственного, заключается в том, являются ли люди основным фактором окружающей среды, но это само по себе расплывчато, выбор партнера человеком и виды, которые живут вокруг людей, но не одомашнены (например, тараканы), делают это неточным. Я никогда не находил удовлетворительного точного различия между двумя формами отбора.

Идея естественного отбора была предложена ученым Дарвином. он сказал, что природа выбирает наиболее приспособленных. после своего исследования он пришел к следующим выводам. В популяции некоторые особи унаследовали черты, которые помогают им выживать и размножаться (учитывая условия окружающей среды, такие как наличие хищников и источников пищи). Люди с полезными чертами оставят в следующем поколении больше потомства, чем их сверстники, поскольку черты делают их более эффективными в выживании и размножении. Поскольку полезные черты передаются по наследству, а организмы с этими чертами оставляют больше потомства, эти черты будут иметь тенденцию становиться более распространенными (присутствовать у большей части популяции) в следующем поколении. Через поколения,

Цитата из книги Дарвин и Хенслоу Рост идеи под редакцией Норы Барлоу

Спасибо за эту хорошую цитату. Но является ли это прогнозом? Я имею в виду, предположим, что это всегда было хорошее время для черты А и плохое для черты В, тогда, согласно тому, что вы сказали, можно было бы предсказать, что черта А будет преобладать, поскольку у нее больше возможностей адаптироваться к окружающей среде и, таким образом, выживать и воспроизводить больше. Теперь предположим, что внезапно распространилась вспышка смертельной болезни, к которой оказался восприимчивым признак А, но не признак В, результатом будет окончательный триумф признака В и исчезновение признака А.
То, что обычно было более слабым, т. е. менее приспособленным, в данном примере преобладало. Теперь выбор был сделан, но для чего? за то, что раньше было менее подходящей чертой? Это сделано природой. Значит, не похоже, что природа всегда выбирает наиболее подходящие черты? не так ли.
Каково определение «естественного отбора»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v