П

Принцип Фишера

Принцип Фишера — эволюционная модель, которая объясняет, почему преобладающим в природе соотношение полов разновидностей живых организмов, примерно 1: 1; при котором гены для воспроизведения большего количества особей обоего пола выравниваются в популяции, так как каждый пол поставляет ровно половину генов всех будущих поколений.

Теория была основательно изложены Рональдом Фишером в книге 1930 «Генетическая теория естественного отбора» (но неверно приписана Фишеру как его оригинальная идея). Однако, А. В. Ф. Эдвардс (англ. Anthony William Fairbank Edwards) отметил, что это «вероятно, самый известный принцип в эволюционной биологии». В частности, Фишер сформулировал свою теорию с точки зрения родительских расходов, и предположил, что родительские расходы на оба пола должны быть равными. Соотношение полов, близкий к соотношению 1: 1, известное как «фишеривська равновесие», и те соотношения полов, которые расходятся с этой пропорцией (1: 1) — «нефишеривськи» или «экстраординарные» соотношение, поскольку они нарушают допущения, сделанные в предложенной Фишером модели.

Базовое объяснение

Уильям Гамильтон дал такое базовое объяснение в своей работе 1967 «Экстраординарное соотношение полов»: Предположим дано начальное условие, что расходы родителей на производство потомства до завершения воспитания одинаковы как для мужской, так и для женского пола:

  1. Пусть самцов будет рождаться больше чем самок.
  2. Возникает конкуренция за самок между близкородственными самцами (англ. Local mate competition, LMC), некоторые из которых оставят потомства больше своих братьев, ведь каждой самки для оплодотворения достаточно и одного самца.
  3. Конкуренция самок сдвигает соотношение полов в сторону доминирования женского пола. Поэтому у представителей, в которых генетически преобладало воспроизведения самцов в перспективе оставят в среднем гораздо меньше потомков, чем особи, производящие самок.
  4. Преимущества, которые появились, связанные с воспроизведением самок, смещают баланс статей к соотношению 1: 1.
  5. Вышеприведенные рассуждения справедливы и в обратном случае — с преобладанием самок. Поэтому 1: 1 является оптимальным соотношением равновесия. Говоря современным языком, соотношение 1: 1 является эволюционно стабильной стратегией (ESS).

Родительские расходы

Сам Фишер признал, что его принцип справедлив только при соблюдении приблизительного равенства родительских расходов (энерго-затрат) при воспроизведении мужских и женских особей. Если воспроизведение самцов обходится «дороже», чем того же количества самок, тогда эволюционно стабильное соотношение полов будет смещен в сторону доминирования самок, и наоборот. В то же время особи, которые воспроизводят «дорогих» самцов в перспективе оставят потомство, что больше репродуктивное значение, и станут прародителями большей части будущих поколений, чем особи, которые воспроизводят «недорогих» самок. Это, в свою очередь, будет способствовать естественному отбору, который усилит потомство тех особей, которые смогут сократить свои родительские расходы при воспроизведении / выращивании потомков мужского пола. Таким образом, это приведет к повышению их полового коэффициента в популяции, пока родительские расходы на самцов не станут равными родительским затратам на самок.

Примеры

Принцип Фишера уходит своими корнями в концепцию частотно-зависимого отбора, хотя и не зависит от частоты отбора по существу. Принцип Фишера, например, объясняет, каким образом естественного отбора может действовать на гены, которые влияют на количество внуков человека, не влияя на количество его детей. Фишер предположил, что родители будут распределять свои ресурсы поровну между всеми своими детьми, независимо от пола, потому что каждый пол поставляет ровно половину генов всех будущих поколений. В результате, те гены, которые заставляют родителей, неравномерно «инвестировать» в зависимости от пола детей, как правило, имеют тенденцию быть отсеяны естественным отбором. Фишер знал, что у людей рождается больше мальчиков, чем девочек, в то же время мальчики имеют больше шансов умереть в детстве. Как следствие, рассуждал он, родительские расходы на мальчиков, как правило, меньше, поскольку часть из них может умереть до окончания срока попечения родителей, и следствием чего является более высокий процент рождений младенцев мужского пола, чтобы уравнять родительские инвестиции в каждую пол.

Принцип Фишера был проверен французскими и португальскими биологами на обычном паутинного клеща (Tetranychus urticae) результаты этих опытов, оказались положительными, было опубликовано в журнале «Science».

Принцип Фишера также предшественником эволюционной теории игр. Роберт Макартур (1965) впервые предложил применить к соотношение полов язык теории игр, и это впоследствии было подхвачено Гамильтоном (1967), который назвал точку равновесия «непобедимой стратегией» (unbeatable strategy). «Непобедимая стратегия» Гамильтона была уточнена Джоном Мейнард-Смитом и Джорджем Робертом Прайсом (1973) в их концепции эволюционно стабильной стратегии (англ. Evolutionarily stable strategy), которая не может быть захвачена стратегией мутаций.

Концепция Фишера по родительских расходов (теперь называется Родительский взнос), разработана, в частности, Робертом Триверса, в настоящее время — это важное понятие в экологии.

Авторство

Историческое исследование Эдвардса показано, что принцип неправильно приписывается Фишеру (но его имя уже вошло в общее пользование, и это положение вряд ли изменится). Чарлз Дарвин был первым, кто сформулировал аналогичный принцип в первом издании «Происхождение человека», но исключил его из второго издания книги. Также, Карл Дьюзинг в [[Йенский университет имени Фридриха Шиллера Йенского университета]] опубликовал этот принцип в трех своих работах между 1883 и 1884 годами, и он, в основном, идентичный поздней модели авторства Шоу и Молер.

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть