Kesesuaian biologis: komponen dan metode

adaptasi biologis , kebugaran biologis, khasiat biologis atau kebugaran, biologi evolusioner , adalah ukuran dari kemampuan entitas biologis tertentu untuk meninggalkan keturunan yang subur untuk generasi mendatang. Namun, definisi operasionalnya rumit dan tidak ada metode atau ukuran yang tepat untuk mengukurnya.

Meskipun definisinya membingungkan dan sering disalahartikan, kebugaran adalah konsep dasar untuk memahami proses evolusi, karena seleksi beroperasi melalui perbedaan kesesuaian antara individu (atau alel) dalam populasi.

Sumber: pixabay.com

Faktanya, menurut SC Stearns, kebugaran adalah konsep yang dipahami semua orang, tetapi tidak ada yang bisa mendefinisikannya secara tepat.

Indeks artikel

Apa itu kebugaran?

definisi

Istilah kebugaran mengacu pada kemampuan sekelompok organisme untuk bereproduksi dan bertahan hidup. Dengan kata lain, itu adalah karakteristik yang menentukan kemampuan untuk menyebarkan gen dalam populasi, dengan berlalunya generasi. Dalam literatur , kita menemukan puluhan definisi, termasuk:

– Kecenderungan individu, atau individu, untuk membawa alel yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dan menghasilkan keturunan yang layak.

– Tingkat di mana alel atau karakteristik menyebar secara numerik.

– Kemampuan individu dengan alel tertentu untuk mengeksploitasi sumber daya dan menghadapi kondisi lingkungan untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

– Karakteristik kuantitatif alel, genotipe atau karakteristik individu yang memprediksi representasi numerik mereka di generasi mendatang.

Beberapa penulis yang mencoba mendefinisikan kebugaran mengacaukannya dengan dinamika evolusioner – yang merupakan konsekuensi logis dari variasi dalam kebugaran.

Dalam istilah konseptual, kebugaran adalah parameter yang sama untuk ahli genetika dan untuk etolog dan ekologi. Namun, perbedaannya terletak pada cara kedua cabang biologi evolusioner memperkirakan atau mengkuantifikasi parameter.

Asal istilah

Berlawanan dengan kepercayaan populer, naturalis Inggris Charles Darwin tidak menggunakan istilah kebugaran dalam edisi pertama El atau spesies yang mengatur .

Sebaliknya, Darwin menggunakan kata kerja ” to fit” untuk merujuk pada kemampuan fenotipe untuk berfungsi dan “fit” di lingkungan tempat tinggalnya.

Menggunakan caral gembok dan kunci sebagai analogi, kunci diwakili oleh organisme dan gembok oleh lingkungan, ini harus cocok bersama dalam hal kelangsungan hidup, perkembangan, pertumbuhan dan reproduksi.

Kebugaran muncul di edisi selanjutnya Origin of Species di bawah pengaruh polymath Herbert Spencer dan frasa populernya ” survival of the fittest .”

Komponen kebugaran

Menurut Futuyma (2005), kebugaran terdiri dari tiga komponen: probabilitas kelangsungan hidup di berbagai negara reproduksi, jumlah rata-rata keturunan yang dihasilkan oleh perempuan, dan jumlah rata-rata keturunan yang dihasilkan oleh laki-laki.

Variasi jumlah keturunan merupakan konsekuensi logis dari persaingan mencari jodoh—biasa disebut seleksi seksual .

Karena probabilitas kelangsungan hidup dan jumlah rata-rata keturunan merupakan komponen kebugaran, itu adalah konsep yang hanya berlaku untuk kelompok. Misalnya, kebugaran semua individu dari genotipe tertentu.

Tidaklah representatif untuk merujuk pada kebugaran individu, karena keberhasilan reproduksi dan kelangsungan hidup mereka dapat dipengaruhi secara kebetulan.

Kebugaran absolut dan relatif

Dalam literatur, kebugaran dinyatakan dalam istilah absolut dan relatif. Untuk penyederhanaan, konsep ini berlaku untuk organisme yang hanya bereproduksi sekali dalam hidup mereka dan tidak ada generasi yang tumpang tindih dalam populasi mereka, karena semua individu bereproduksi pada waktu yang sama.

Dalam organisme ini, kebugaran absolut suatu alel didefinisikan sebagai jumlah rata-rata keturunan yang dihasilkan oleh individu yang membawa alel tersebut.

Ini dapat dihitung sebagai produk dari kesuburan relatif dan proporsi yang selamat. Secara teoritis, nilai ini hampir tidak mungkin untuk diukur.

Sebaliknya, kebugaran relatif suatu alel adalah kebugaran absolutnya , dibandingkan dengan alel referensi. Berdasarkan konvensi, alel referensi adalah yang memiliki fitness absolut tertinggi dan diberi nilai relatif 1.

Cara lain untuk menyatakan kecocokan relatif adalah dengan menyatakannya relatif terhadap kecocokan absolut rata-rata populasi atau sebagai rasio frekuensi alel pada generasi berikutnya relatif terhadap generasi sekarang. Dapat diterima bahwa seleksi bertindak dalam relatif dan tidak dalam absolut.

kebugaran inklusif

Pada tahun 1964, ahli teori evolusi William Hamilton mengembangkan teori yang cerdik untuk memahami perilaku altruistik hewan tertentu: seleksi keluarga.

Hamilton mengembangkan konsep kebugaran inklusif atau kemanjuran inklusif. Bagi penulis, kebugaran dapat dibagi menjadi dua komponen, satu langsung dan lainnya tidak langsung.

Yang pertama adalah hasil reproduksi individu, sedangkan yang kedua dicapai melalui reproduksi kerabat dekat.

Kemanjuran tidak langsung muncul ketika kerabat dekat mencapai keberhasilan reproduksi yang lebih besar daripada yang akan mereka capai sendiri, berkat kontribusi kerabat mereka.

Metode untuk mengukur kebugaran

Dalam studi empiris, dimungkinkan untuk memperkirakan kebugaran menggunakan metodologi yang berbeda, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya.

Para peneliti menganggap bahwa kebugaran bergantung pada konteks, itulah sebabnya desain eksperimental alami menghasilkan hasil yang lebih baik daripada pengukuran parameter yang dilakukan di laboratorium dengan kondisi kehidupan yang ideal, sedikit stres, dan jumlah makanan yang tidak terbatas.

Literatur menyarankan tiga metode untuk mengukur kebugaran: menggunakan laju perubahan frekuensi alel, melalui eksperimen tag-recapture, dan menggunakan penyimpangan prinsip Hardy-Weinberg . Kasus terakhir ini hanya berlaku untuk kasus keuntungan heterozigot.

Laju perubahan frekuensi alel

Dalam kasus pertama, kita melanjutkan untuk menghitung koefisien seleksi (s) yang mengkuantifikasi pengurangan kebugaran relatif terhadap genotipe terbaik, dengan ekspresi s = p / p’q 2 . Mengetahui nilai s , fitness dapat diketahui dengan ekspresi: Fitness (w) = 1 – s.

Eksperimen menandai-menangkap kembali

Dalam metode kedua, proporsi jumlah individu yang ditangkap kembali dengan jumlah individu yang dibebaskan dihitung secara sederhana. Nilai tertinggi diberikan kebugaran 1 dan sisanya dibagi dengan nilai itu.

Penyimpangan dalam prinsip Hardy-Weinberg

Akhirnya, penyimpangan dari prinsip Hardy-Weinberg dihitung dari hubungan antara frekuensi yang diamati dan yang diharapkan. Dan, seperti dalam kasus sebelumnya, kebugaran 1 ditetapkan ke nilai tertinggi, dan sisanya dibagi dengannya.

Referensi

  1. Darwin, C. (1859). Tentang asal usul spesies melalui seleksi alam. Murray.
  2. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner . Aula Prentice.
  3. Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
  4. Ridley, M. (2004). Evolusi. Malden.
  5. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi . Proyek Selatan.
  6. Westneat, D., & Fox, CW (Eds.). (2010). Ekologi perilaku evolusioner . Pers Universitas Oxford.