Was ist die Definition von „natürlicher Auslese“?

Offizielle Definition

Gibt es eine offizielle Definition der natürlichen Auslese, die heutzutage von Biologen übernommen wird? und was ist das genau für eine definition?

Ich glaube nicht, dass es ein solches Konzept als "offizielle Definition" eines Konzepts in der Wissenschaft gibt. Es gibt jedoch gemeinsame Definitionen.

Die Definitionen, die Sie zitieren

Lassen Sie uns Ihre drei Definitionen durchgehen

Natürliche Selektion ist das unterschiedliche Überleben und die Reproduktion von Individuen aufgrund von Unterschieden im Phänotyp.

Dieser Definition fehlt die Vorstellung, dass diese Fitnessunterschiede zumindest teilweise durch genetische Variation verursacht werden müssen.

Natürliche Selektion, ein Prozess, der zur Anpassung eines Organismus an seine Umgebung führt, indem er Veränderungen seines Genotyps oder seiner genetischen Konstitution selektiv reproduziert.

Bei einem Teil der Formulierung geht es eher um die Konsequenz des Prozesses als um den Prozess selbst. Der Teil, der den Prozess selbst beschreibt, ist "selektive Reproduktion von Veränderungen in seinem Genotyp oder seiner genetischen Konstitution", was eine ziemlich ungewöhnliche Formulierung ist und meiner Meinung nach etwas vage ist.

Beachten Sie, dass die meisten Autoren die natürliche Selektion zwar als Fitnessunterschied bezeichnen, es jedoch nicht unmöglich ist, die natürliche Selektion als die resultierende Änderung der Allelfrequenz zu bezeichnen. Ich habe jedoch noch nie Fälle gesehen, in denen dieser semantische Unterschied eine Rolle spielt.

Natürliche Selektion kann also als die unterschiedliche Reproduktion alternativer erblicher Varianten definiert werden, die durch die Tatsache bestimmt wird, dass einige Varianten die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass die Organismen, die sie haben, überleben und sich erfolgreicher reproduzieren als Organismen, die alternative Varianten tragen.

Der Ausdruck „alternative Erbvarianten“ ist mir noch nie begegnet. Ich denke, der Autor hat es erfunden. Es klingt, als hätte der Autor versucht, den Begriff „Allel“ zu vermeiden, indem er ihn durch „alternative erbliche Varianten“ ersetzte. Der Autor scheint auch versucht zu haben, den Begriff "Fitness" zu vermeiden, indem er ihn durch "Wahrscheinlichkeit, dass die Organismen, die sie haben, überleben und sich erfolgreicher reproduzieren werden" ersetzt hat.

Aber insgesamt klingt die Definition für mich richtig. Es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen der ersten und der dritten Definition, der darin besteht, dass in der ersten Definition die Tatsache betont wird, dass die genetischen Elemente, die die Fitnessvarianz erklären, dies über ihre Wirkung auf den Phänotyp tun. Die dritte Definition ignoriert einfach den Phänotyp. Daher würde ich die erste Definition für vollständiger (und kompakter) halten.

Natürliche Selektion ist ein Evolutionsmechanismus, der aufgrund der Wirkung, die Gene auf den Fortpflanzungserfolg haben, zu einer nicht zufälligen Verbreitung von Genen führt

Auch hier basiert die Definition wieder sehr stark auf der Folge des Prozesses und nicht auf dem Prozess selbst. Lediglich „aufgrund der Auswirkung von Genen auf den Fortpflanzungserfolg“ bezieht sich auf den eigentlichen Prozess der natürlichen Auslese.

Ich mag den Begriff „zufällig“ hier nicht wirklich, da es etwas unangenehm ist, das Konzept der Zufälligkeit außerhalb eines gut definierten Modells zu definieren. Ich mag den Begriff "Gene" auch nicht wirklich, weil die Selektion nicht nur auf Gene wirkt (sondern an jedem Ort wirken kann) und weil der Begriff "Allel" treffender wäre, auch wenn die Formulierung noch unklar bleiben würde.

Also kurz gesagt, Schande über uns, die StackExchange-Definition ist ziemlich schlecht!

Die Erhaltung günstiger Variationen und die Zurückweisung schädlicher Variationen

Ich werde hier nicht darüber sprechen, wie sehr sich Darwins Evolutionstheorie von der heutigen Evolutionstheorie (die als „moderne evolutionäre Synthese“ bezeichnet wird) unterscheidet. Ich werde auch nicht darüber sprechen, ob dieser einzelne kurze Satz eine gute Zusammenfassung von Darwins Darstellung der natürlichen Selektion ist (weitere Informationen finden Sie in den Kommentaren von @Luaan).

Diese Definition ist kurz und etwas vage. Man möchte sich diese Definition als auf eine genetische Variante beziehend vorstellen, aber ohne Berücksichtigung des Phänotyps wusste Darwin nichts über DNA.

Meine Lieblingsdefinitionen

Lewontins Rezept

Eine sehr einfache Möglichkeit, sich natürliche Auslese vorzustellen, ist die Betrachtung des Lewontin-Rezepts. Das Lewontin-Rezept besagt, dass natürliche Selektion stattfindet, wann immer:

1. Individuen in einer Population unterscheiden sich in Bezug auf ein bestimmtes Merkmal

2. Dieses Merkmal hat eine von Null verschiedene (additive) Erblichkeit. Siehe diesen Beitrag für eine Definition der Erblichkeit.

3. Die Fitness variiert (nicht notwendigerweise linear), wenn das Merkmal variiert

Einzelsatzdefinitionen

Wenn Sie eine kürzere und einfachere Version bevorzugen, würde ich persönlich vorschlagen

Selektion ist der Fitnessunterschied zwischen den Genotypen in der Population.

Dieser Definition fehlt das Konzept des Phänotyps, aber die Tatsache, dass eine individuelle Fitness (unter anderem) von ihrem Phänotyp abhängt, muss meiner Meinung nach in der Definition dessen, was natürliche Selektion ist, nicht erwähnt werden. Nicht, dass ich auch den Begriff "natürlich" entfernt hätte. Ich mag es nicht ganz, weil es die Leute zu der Annahme verleitet, dass natürliche und künstliche Selektion grundlegend verschieden sein könnten. Gleiches gilt für die sexuelle Selektion, IMO, aber ich werde diesen Hang jetzt nicht hinuntergehen!

In einem sehr ähnlichen Beitrag habe ich die Definition geschrieben

Selektion ist ein Fitnessunterschied, der mit einer genetischen Varianz zwischen Individuen in einer Population verbunden ist.

Ich mag diese Definition auch, weil sie hervorhebt, dass die Selektion auf Populationen wirkt (und nicht auf Individuen oder Arten).

Mathematische Modellierung

Vielleicht möchten Sie auch die mathematische Modellierung des Prozesses als Definition betrachten. In Abwesenheit einer genetischen Drift (unter der Annahme einer unendlichen Populationsgröße) und unter der Annahme eines biallelischen Locus mit Allelen aund Akann man die (haploide) Selektion als modellieren

, Wo$p_t$ist die Häufigkeit des Allels azur Zeit$t$.$W_a$Und$W_A$sind die Fitness des Genotyps mit Allelen abzw. A. Natürlich können Sie dieses Modell auf jede Art von Ploidie und eine beliebige Anzahl von Allelen erweitern. Sie können dieses Modell auch erweitern, um die genetische Drift einzubeziehen (normalerweise durch die Verwendung von Diffusionsgleichungen oder über Verzweigungsmuster).

Weitere Informationen zu diesen mathematischen Modellierungen finden Sie in einem Einführungsbuch zur Evolutionsgenetik ( Buchempfehlung siehe hier ).

Ich habe Ihre Definitionen an einen anderen Prozess angepasst, von dem ich denke, dass er für Sie weniger kontrovers sein wird.

Essen ist die Aufnahme von Nahrung durch Aufnahme in den Mund, Kauen und Schlucken.

Essen, der Prozess, der zur Verdauung führt, indem Nahrung aufgenommen und gekaut und dann geschluckt wird.

Essen kann also als die Aufnahme und Verdauung von Nahrungsmitteln definiert werden, was durch die Tatsache bestimmt wird, dass Organismen Nahrungsmittel in den Mund nehmen und sie dann kauen und schlucken, was zur Verdauung dieser Nahrungsmittel in Nährstoffe führt, die von diesem Organismus verwendet werden.

Wenn Sie Wörterbuchdefinitionen des Verbs „essen“ nachschlagen, erhalten Sie ebenfalls eine Vielzahl von Antworten, aber es gibt keine Kontroversen darüber, was „essen“ ist: Es ist ein Konzept, das Sie lernen und dem Sie zustimmen. Einige der Definitionen gehen weiter und erwähnen die Verdauung. Einige konzentrieren sich auf den Teil „nur essen“. Sie stimmen jedoch alle überein, es gibt keinen Konflikt. Tatsächlich sind viele der Wörter nur Neuanordnungen derselben Wörter in verschiedene grammatikalische Konstrukte.

Alle Definitionen, die Sie zitieren, sind angemessene Beschreibungen des Begriffs; Alle Quellen, die Sie zitieren, gehen auch weiter auf diese Definitionen ein, um den gesamten Prozess zu beschreiben. Sie sollten sich auf diesen ganzen Prozess konzentrieren, anstatt zu versuchen, Fehler in der Definition zu finden. Natürliche Auslese ist keine Tautologie , und Argumente dafür sind fehlgeleitet.

Wie Remi betont, gibt es in der Wissenschaft keine offizielle Definition für so etwas Komplexes wie die natürliche Selektion. Wissenschaft ist ein kollektiver Konsens, keine hierarchische Struktur, offizielle Dinge sind rar und meist nicht direkt mit der Wissenschaft verbunden. Die neo-darwinistische Synthese mag zählen, aber das ist viel zu umfangreich, um als Definition betrachtet zu werden, es ist eher eine moderne Neuformulierung der Theorie.

Ich kann die Definition anbieten, die ich im Unterricht verwende.

Selektion: Veränderung der vererbbaren Merkmale einer Population aufgrund unterschiedlicher Reproduktion von Variationen dieser Merkmale innerhalb einer gegebenen Umgebung

Um die Veränderung der vererbbaren Merkmale einer Population aufzuschlüsseln ... das ist nur eine Neuformulierung der Evolution, die für jede Betrachtung der natürlichen Selektion unerlässlich ist.

...aufgrund der differentiellen Reproduktion... Evolution findet also statt, weil sich manche Dinge erfolgreicher reproduzieren als andere.

... von Variationen in diesen Merkmalen innerhalb einer gegebenen Umgebung und dies verdeutlicht die Ursache des Unterschieds, dass Variationen in vererbbaren Merkmalen existieren und auf unterschiedliche Weise mit der Umgebung interagieren. Natürlich ist es wichtig zu verstehen, dass „Umwelt“ in diesem Fall buchstäblich alles andere ist, von anderen Zellen im Körper bis zu Raubtieren, über andere Gene auf demselben Genom bis hin zu abiotischen Prozessen.

Beachten Sie, dass Autoren dazu neigen, die Erwähnung von Genetik oder verwandten Begriffen in den grundlegendsten Definitionen zu vermeiden, da die natürliche Selektion nicht auf Nukleinsäuren angewiesen ist, sondern mit irgendeiner Form der Vererbung arbeitet. Eine außerirdische Lebensform, die eine andere Form der Vererbung hat, wird immer noch einer natürlichen Selektion unterzogen. Dinge wie Prionen können sich auch durch natürliche Auslese entwickeln, wenn eine Gruppe von Dingen vererbbare Eigenschaften hat, die auch im Fortpflanzungserfolg variieren. Die natürliche Auslese wird auf diese Dinge einwirken.

Dann haben Sie die Spezifikation der "natürlichen" Selektion. Was einfach eine Selektion ist, die nicht durch menschliches Eingreifen verursacht wurde. Dies war von Anfang an ein wichtiger Teil der natürlichen Selektion, vor allem, weil die Menschen wenig Probleme mit der Vorstellung hatten, dass Menschen Organismen durch bewusste Wahl verändern könnten, aber die Vorstellung, dass ihre natürliche Umgebung sie einfach aufgrund des Überlebens und der Fortpflanzung verändern könnte, wurde nicht so leicht akzeptiert .

Die Unterscheidung zwischen natürlicher Selektion und künstlicher Selektion ist wahrscheinlich der vageste Teil und hat eine enorme Grauzone. Es gibt kein WirklichesDer Unterschied zwischen künstlicher und natürlicher Selektion ist alles nur auf die menschliche konzeptionelle Rahmung zurückzuführen. Natürliche Selektion ist nur eine Reaktion auf eine Umgebung, aber was diese Umgebung ausmacht, umfasst alles von Felsen, Menschen, Mitgliedern des anderen Geschlechts usw. Fast alles kann je nach den Umständen einen Einfluss auf das Überleben haben. Aus diesem Grund ist das einzige, was natürliche von künstlicher Selektion unterscheidet, ob der Mensch der wichtigste Umweltfaktor ist, aber das selbst ist vage, die menschliche Partnerwahl und Arten, die um Menschen herum leben, aber nicht domestiziert sind (wie Kakerlaken), machen dies ungenau. Ich habe nie eine befriedigend genaue Unterscheidung zwischen den beiden Formen der Selektion gefunden.

Natürliche Auslese war eine Idee, die von Darwin, einem Wissenschaftler, vorgeschlagen wurde. Er sagte, dass die Natur die Stärksten auswählt. Nach seiner Forschung schloss er folgende Punkte: In einer Population haben einige Individuen ererbte Eigenschaften, die ihnen helfen, zu überleben und sich fortzupflanzen (angesichts der Umweltbedingungen, wie z. B. der vorhandenen Raubtiere und Nahrungsquellen). Die Individuen mit den hilfreichen Merkmalen werden in der nächsten Generation mehr Nachkommen hinterlassen als ihre Altersgenossen, da sie durch die Merkmale effektiver überleben und sich fortpflanzen können. Da die hilfreichen Merkmale vererbbar sind und Organismen mit diesen Merkmalen mehr Nachkommen hinterlassen, werden die Merkmale in der nächsten Generation tendenziell häufiger (in einem größeren Teil der Bevölkerung vorhanden). Über Generationen,

Zitiert aus dem Buch Darwin and Henslow The growth of an idea Herausgegeben von Nora Barlow