Informace

Jak se stupňuje míra evoluce/inovace s velikostí populace?


Chápu, že rychlost evoluce/inovace ovlivní mnoho dalších faktorů. Pokud jsou však ostatní věci stejné, jak se bude rychlost vývoje lišit mezi dvěma populacemi různých velikostí? Zdvojnásobuje velikost populace dvojnásobek míry zavádění nových vlastností?

Je to možné obecně pro vyvíjející se život, nebo mají různé formy života různé zákony škálování? Liší se například v sexuálním a asexuálním životě?


Zajímavá otázka (+1), ale ne tak jednoduchá odpověď. Zkusím to!

Za prvé, rychlost evoluce a rychlost adaptace jsou dvě různé věci.

Existují dva hlavní procesy, které se kvantitativně liší v populacích různých velikostí. 1) populační míra mutací a 2) genetický drift.

1. Populační míra mutací

Velké populace vytvářejí více mutací v každé generaci, a proto pokud je rychlost evoluce nebo rychlost adaptace omezena genetickou variabilitou, lze očekávat, že velká populace bude mít vyšší rychlost evoluce a vyšší míru adaptace.

-> Velké populace mohou mít vyšší rychlost evoluce a vyšší míru adaptace

2. Genetický drift

Malá populace však má vyšší drift, což má za následek vyšší pravděpodobnost fixace nových neutrálních (nebo mírně škodlivých) mutací. Z toho vyplývá, že malá populace zafixuje (pevná: frekvence = 1) vyšší podíly nových mutací v čase než velké populace. N Pravděpodobnost fixace neutrální mutace je ve skutečnosti frac {1} {2N}. Proto je rychlost, kterou neutrální alely fixují, $ mu cdot 2N frac {1} {2N} = mu $, kde $ mu $ je míra mutace. Rychlost fixace neutrálních alel je tedy nezávislá na velikosti populace.

-> Malé populace se více unášejí, ale to nemusí nutně vést k vyšší rychlosti evoluce

Ostatní a komentáře

Teorie posunutí rovnováhy

Pokud je adaptace omezena genetickou architekturou, to znamená, že výhodná může být pouze mutace s velmi velkým účinkem na fenotyp, pak má malá populace tu výhodu, že může akumulovat mírně škodlivé mutace, takže se mohou dostat z místního vrcholu na adaptivní krajinu a nakonec se podaří vyvinout směrem k novému vyššímu fitness vrcholu.

-> Malá populace může mít vyšší míru adaptace

Populační míra mutací vs genetický drift

Vážení relativní důležitosti rychlosti produkce neutrálních (nebo kvazi neutrálních) mutací (viz populační míra mutací výše a pravděpodobnost fixace neutrálních (nebo kvazi neutrálních) mutací (viz Genetický drift výše) závisí také na rozdělení pravděpodobnosti mutačních efektů (= rozdělení pravděpodobnosti účinku na vhodnost dané nové mutace).

Ceteris Paribus

Porovnání velké a malé populace závisí na stavu ostatních parametrů. Takže i když říkáme, že vše ostatní je stejné (ceteris paribus), musíme vědět, čemu jsou tyto další parametry stejné, abychom mohli odpovědět na otázku, protože mezi velikostí populace a dalšími parametry existují interakce při vysvětlování rychlosti adaptace a rychlosti vývoj.

Další dopad velikosti populace na genetické vlastnosti

Velikost populace má mnoho dopadů na různé genetické rysy, jako je vzor genetické rozmanitosti, distribuce prvního místa mezi subpopulací a další věci. Tento dokument je pravděpodobně zajímavý


Jak se stupňuje míra evoluce/inovace s velikostí populace? - Biologie

Efekty velikosti malé populace

Genetický drift

V malých, reprodukčně izolovaných populacích existují zvláštní okolnosti, které mohou způsobit rychlé změny genových frekvencí zcela nezávislé na mutaci a přirozeném výběru. Tyto změny jsou dány pouze náhodnými faktory. Čím je populace menší, tím je náchylnější k takovým náhodným změnám. Tento jev je známý jako genetický drift.

Abychom lépe porozuměli potenciálnímu vlivu velikosti populace na evoluci, je užitečné provést jednoduchý experiment s překlápěním mincí. Očekává se, že hlavy se objeví 50% času, protože mince mají pouze dvě strany-hlavy a ocasy. Pokud mincí otočíte 10krát, může, ale nemusí to mít za následek 5 hlav.

Experiment převracející mince . Vytáhněte minci z kapsy. Otočte to 10krát a zaznamenejte výsledky.
Experiment opakujte dvakrát. Vypočítejte procento případů, kdy se mince objevily v každé z nich
vaše tři experimenty a nakonec ve všech vašich experimentech dohromady. Co jsi se učil?

Čím vícekrát minci otočíte, tím větší je pravděpodobnost, že se přiblíží očekávaným 50% hlav. Pokud to uděláte nekonečně mnohokrát, bude to 50%. Jinými slovy, když je vzorek velmi malý, pravděpodobný výsledek nemusí nastat. Jak se vzorek zvětšuje, bude se k němu postupně přibližovat.

K tomuto druhu odchylky od očekávaného výsledku u malých vzorků dochází také v genetické dědičnosti, když jsou chovné populace velmi malé. Například když jsou ženy a jejich kamarádi pro jeden znak heterozygotní (Aa), očekávali bychom, že 25% jejich dětí bude homozygotně recesivních (aa). Náhodou však konkrétní pár nemusí mít žádné děti s tímto genotypem (jak je uvedeno níže na náměstí Punnett vpravo).

g enotypy dětí
25% AA
50% Aa
25% aa

g enotypy dětí
33,3% AA
66,7% Aa
0,0% aa

Pokud jiné rodiny nemají nepředvídatelně velký počet homozygotních recesivních (aa) dětí, aby tento znak zvrátil náhodnou odchylku, frekvence genofondu populace se změní ve směru méně recesivních alel -dojde k genetickému driftu .

Čistý účinek genetického driftu na genofond malé populace může být rychlý vývoj, jak je znázorněno na hypotetických vzorcích dědičnosti uvedených níže. Všimněte si, že červená vlastnost dramaticky zvyšuje frekvenci z generace na generaci. Je důležité si uvědomit, že k tomu může dojít nezávisle na přirozeném výběru nebo jiném evolučním mechanismu.

K takovým zkreslujícím statistickým anomáliím dochází pravidelně. V malých populacích mohou mít rychlý a významný vliv na frekvence genofondů následujících generací. Ve velkých populacích jsou však běžně neutralizovány jinými rodinami, které mají děti s genotypy.

Vzhledem k tomu, že genetický drift je měřitelně účinný pouze u malých populací, musel hrát hlavní roli v raných fázích lidské evoluce, kdy byly naše populace malé. Avšak i ve velkých společnostech, jako jsou dnes Spojené státy, existují malé, kulturně izolované komunity jako Amish a Dunkers z venkovské Pensylvánie a na Středozápadě, které jsou většinou uzavřenými chovnými skupinami. V takových subpopulacích je genetický drift stále důležitým evolučním mechanismem.


Princip zakladatele

Další důležitý efekt malé populace je známý jako princip zakladatele nebo zakladatelský efekt. K tomu dochází, když malé množství lidí má mnoho potomků přežívajících po několika generacích. Výsledkem pro populaci jsou často vysoké frekvence specifických genetických vlastností zděděných po několika společných předcích, kteří je měli jako první.

Například v oblasti Lake Maracaibo na severozápadě Venezuely je mimořádně vysoká frekvence závažné geneticky dědičné degenerativní nervové poruchy známé jako Huntingtonova nemoc . Přibližně 150 lidí v této oblasti mělo v 90. letech 20. století tento vzácný smrtelný stav a mnoho dalších bylo vystaveno vysokému riziku jeho rozvoje. Tato nemoc obvykle propukne až v raném středním věku, poté, co většina lidí měla své děti. Huntingtonův však může nastat mnohem dříve. Asi u 10% jeho obětí se příznaky projeví, když jsou mladší než 20 let. Na tuto nemoc neexistuje lék, ale od roku 1993 existuje test na její genetický marker. Všechny oběti v oblasti jezera Maracaibo oběti Huntingtonovy choroby vysledují svůj původ k ženě jménem Maria Concepcin Soto, která se do oblasti přestěhovala v 1. 9. století. Měla neobvykle velký počet potomků, a proto byla „zakladatelem“ dnešní populace asi 20 000 lidí s vysokým rizikem mít tento nepříjemný geneticky zděděný rys.

POZNÁMKA: Huntingtonova choroba není pro region Lake Maracaibo jedinečná. Vyskytuje se po celém světě za relativně nízké ceny. Ve Spojených státech ji má asi 200 000 lidí (0,07% populace). Snad nejznámější Huntingtonovou obětí byl americký spisovatel a performer lidových písní Woody Guthrie.

Další příklad zakladatelského efektu byl objeven mezi 16-18 000 Amish lidmi starého řádu z Lancaster County, Pennsylvania. Pocházejí z několika desítek jedinců patřících do sekty anabaptistů v Německu, kteří se na počátku 17. století stěhovali do Pensylvánie. Za posledních 40 let 20. století se 23 amišským rodinám narodilo 61 dětí s extrémně vzácnou smrtelnou genetickou poruchou známou jako mikrocefalie. Všechny tyto rodiny jsou potomky jediného amišského páru před devíti generacemi. Byli zakladateli populace s geny pro mikrocefalii dnes.

Je také možné najít výsledky zakladatelské události, i když původní předkové nejsou známí. Například jižní a středoameričtí indiáni byli téměř 100% typu O pro krevní systém ABO a 100% pozitivní pro krevní systém Rh. Vzhledem k tomu, že se v přírodě nezdá, že by něco silně vybíralo pro nebo proti krevním skupinám, je pravděpodobné, že většina těchto lidí pochází z malé skupiny blízce příbuzných „zakladatelů“, kteří tyto vlastnosti také sdíleli. Do oblasti se stěhovali ze severu, pravděpodobně do konce poslední doby ledové.


Efekt zúžení

U mnoha druhů došlo k katastrofickým obdobím způsobeným rychlými dramatickými změnami přirozeného výběru, během nichž většina jedinců zemřela, aniž by předala své geny. Těch několik přeživších těchto evolučních „úzkých míst“ bylo tehdy reprodukčně velmi úspěšných, což mělo za následek velké populace v následujících generacích. Důsledkem tohoto efektu zúžení je mimořádné snížení genetické rozmanitosti druhu, protože většina variability se v době zúžení ztrácí.

Úzké hrdlo se také občas vyskytuje v lidské populaci v důsledku velkých epidemií a katastrofických bouří, zemětřesení a sopečných erupcí. Příkladem toho byl malý mikronéský ostrov Pingelap v západním Pacifiku. V roce 1775 tajfun zabil nejméně 90% lidí, čímž byla odstraněna většina genetických variací. Jedním z 20 přeživších byl muž jménem Nahnmwarki Mwanenised. Měl achromatopsii, velmi vzácný geneticky zděděný recesivní stav oka, který způsobuje úplnou barevnou slepotu a extrémní citlivost na světlo. O šest generací později mělo achromatopsii téměř 5% populace ostrova. Všichni, kdo to měli, byli potomci Nahnmwarki Mwanenised. Pro srovnání, má to pouze 1 z 33 000 lidí ve Spojených státech. Pinegleapese nejenže zažilo dramaticky sníženou genetickou rozmanitost v důsledku bouře 18. století, ale bohužel tento přežívající genofond obsahoval geny pro achromatopsii, což z něj činí příklad jak efektu zúžení, tak principu zakladatele.

Předchozí téma

Návrat do nabídky

Procvičte si kvíz

Další téma

Copyright 1997 - 20 14 od Dennise O'Neila. Všechna práva vyhrazena.
I lustrační kredity


Modely růstu lidské populace

Logistická rovnice je modelem růstu populace, kde velikost populace vyvíjí negativní zpětnou vazbu na její tempo růstu. Jak se velikost populace zvyšuje, míra růstu klesá, což nakonec vede k rovnovážné velikosti populace známé jako únosnost. Časový průběh tohoto modelu je známý růst ve tvaru písmene S, který je obecně spojen s omezováním zdrojů. Tento model má pouze dva parametry: je vnitřní mírou růstu a je nosnou kapacitou. Míra přírůstku populace klesá jako lineární funkce velikosti populace. V symbolech:

Když je velikost populace velmi malá (tj. Když se blíží nule), výraz v závorkách je přibližně jedna a růst populace je přibližně exponenciální. Když se velikost populace blíží únosnosti (tj.), Termín v závorkách se blíží nule a růst populace se zastaví. Je jednoduché integrovat tuto rovnici parciálními zlomky a ukázat, že výsledné řešení je ve skutečnosti křivka ve tvaru S nebo sigmoid.

Raymond Pearl byl v lidské biologii světelným zdrojem. Profesor na univerzitě Johnse Hopkinse, zakladatel Společnosti pro lidskou biologii a Mezinárodní unie pro vědeckou studii populace (IUSSP), Pearl také znovu objevil model logistického růstu (který původně vyvinul velký belgický matematik Pierre François Verhulst). V logistickém modelu Pearl věřil, že našel univerzální zákon biologického růstu na různých úrovních organizace. Ve své knize Biologie růstu populacePearl napsal:

. lidské populace rostou podle stejného zákona jako experimentální populace nižších organismů, a tím i jednotlivé rostliny a zvířata ve velikosti těla. Toto je demonstrováno dvěma způsoby: nejprve ukázáním, jak bylo provedeno v mé dřívější knize „Studie v biologii člověka“, že v celé řadě zemí je veškerá zaznamenaná historie sčítání přesně popsána stejnou obecnou matematickou rovnicí jako který popisuje růst experimentálních populací za druhé, tím, že v této knize uvádí případ lidské populace-domorodé domorodé populace Alžírska-která za 75 let své zaznamenané historie sčítání prakticky dokončila jeden cyklus růstu podél logistická křivka.

Kromě Alžírska přizpůsobil Pearl logistický model obyvatelstvu USA v letech 1790-1930. Vhodnost, kterou vytvořil, byla neskutečná a sebevědomě předpovídal, že se americká populace vyrovná na 198 milionů, protože to byla nejvhodnější hodnota v jeho analýze. Vykreslil jsem velikost populace v USA (ze sčítání lidu desetiletí) jako černé body níže, s Pearlovou přizpůsobenou křivkou v šedé barvě. Vidíme, že křivka se neuvěřitelně dobře hodí pro období 1790-1930 (rozpětí, do kterého odpovídal datům), ale rozdíl mezi predikcí a empirickou realitou je po roce 1950 stále větší (ano, to by bylo díky Baby Boom ).

Proč logistický model v tomto případě (a mnoha dalších) tak efektně selhává?

Logistický model je spíše fenomenologický než mechanistický. Fenomenologický model je matematická výhoda, kterou používáme k popisu některých empirických pozorování, ale nemá základy v mechanismech ani v prvních principech. Takové modely mohou být užitečné tam, kde chybí teorie k vysvětlení nějakého jevu, nebo když matematika, která by byla nutná k modelování mechanismů, je příliš komplikovaná. Můžete předpovědět z fenomenologického modelu, ale na tu předpověď bych farmu nesázel. Při absenci skutečného porozumění mechanismům, které způsobují změnu populace, se předpovědi mohou hrozně pokazit, jak vidíme v případě vhodnosti Raymonda Pearla.

Logistický model konkrétně nezohledňuje mechanismy regulace populace. Když se hustota zvyšuje, co je ovlivněno? Porodnost? Úmrtnost? Parametr v logistickém modelu je jednoduše rozdíl v hrubé porodnosti a úmrtnosti, pokud nejsou přítomni žádní konspecifici. Obecně platí, že když porodnost překročí úmrtnost, populace se zvyšuje. Lineární pokles s rostoucí populací pravděpodobně může nastat buď snížením porodnosti, nebo zvýšením úmrtnosti. Logistický model je lhostejný ke konkrétní příčině zpomalení. Kdy to přestane růst. Je možné, že ve skutečné populaci může mít zvýšení úmrtnosti a snížení porodnosti kvalitativně odlišné dopady na růst populace? Uvidíme.

Pravděpodobně je to samozřejmé, ale na pozitivní zpětnou vazbu s velikostí populace neexistuje kapacita. Ve své klasické práci Podmínky zemědělského růstu“Dánská ekonomka Esther Boserupová poznamenala, že růst populace často stimuluje inovace. Populační tlak může způsobit, že zemědělská skupina, které došla půda, zintenzivní kultivaci zlepšením půdy nebo víceúrodovým pěstováním, což usnadní ještě větší růst populace. Různí autoři, včetně Ken Wachter a Ron Lee (oba v Berkeley) a Jim Wood ve státě Penn State, poznamenali, že skutečné populace pravděpodobně obsahují jak malthusianské (tj. Podmínky vedoucí ke zvýšené úmrtnosti, snížené plodnosti a obecné bídě se zvýšenou populační velikostí), tak Boserupské fáze v jejich dynamice. Wood vytvořil termín „MaB Ratchet“ (MaB = Malthus a Boserup), který popisuje následující dynamiku: malthusiánský tlak podněcuje bosenskou inovaci, uvolňuje negativní zpětnou vazbu a umožňuje další růst populace. Zatímco populace prochází boserupskou expanzí, kvalita života se zlepšuje. Bohužel, s dostatkem času se populace vždy vrátí na „stejnou úroveň mezní imerizace“. (Wood 1998: 114). Takové složité režimy pozitivní a negativní zpětné vazby populace nejsou možné.

Posledním problémem logistického modelu je, že neexistuje žádná struktura - všichni jednotlivci jsou identičtí, pokud jde o jejich vliv na růst populace a příspěvek k tomuto růstu. Lidské životně důležité sazby se mění předvídatelně - a podstatně - podle věku, pohlaví, geografické oblasti, městského a venkovského sídla atd. A pak je tu otázka nerovného rozdělení zdrojů. Všichni jednotlivci v populaci jsou si ve spotřebě (nebo produkci) stěží rovni, a proto bychom stěží mohli očekávat, že každý bude na růst populace vyvíjet stejnou sílu.

Existují tedy lepší alternativní modely růstu lidské populace, které obsahují rozumnou myšlenku, že když populace posouvá hranice své zdrojové základny, růst by se měl zpomalit a nakonec zastavit? Nyní existuje. Můj stanfordský kolega a spolupracovník v různých snahách, Shripad Tuljapurkar, má sérii prací, ve kterých on a jeho studenti vyvíjejí mechanistické populační modely pro zemědělské populace, které specificky propojují životně důležité životní míry (tj. Přežití, plodnost), zemědělskou produkci a práci. a specifické (věkově specifické) metabolické potřeby u jedinců zapojených do těžké fyzické práce. Modely začínají s optimálním přísunem energie pro přežití a reprodukci. Jak jídla ubývá, zvyšuje se úmrtnost a klesá plodnost. Model má rovnováhu, ve které je rovnováha mezi porodností a úmrtností. Klíčovou vlastností modelu je myšlenka poměr potravin, což je počet kalorií, které je možné v daném roce spotřebovat, v poměru k počtu kalorií potřebných k maximalizaci přežití a plodnosti. Poměr jídla nám říká, jak hladová je populace. V první ze série tří prací Lee a Tuljapurkar (2008) vyvinuli tento model a ukázali, jak změny úmrtnosti, plodnosti a produktivity zemědělství ve skutečnosti mají všechny zřetelné dopady na míru růstu populace, rovnováhu a jak hladoví lidé jsou. rovnováha. Analýza jejich modelu přinesla následující výsledky:

  • Zvýšení produktivity zemědělství nebo množství času stráveného prací na zemědělské produkci zvyšuje poměr potravin, přičemž se míra růstu populace do značné míry nemění.
  • Zvýšení základního přežití zvyšuje poměr jídla, ale snižuje rychlost růstu populace
  • Snížení plodnosti pouze snižuje rychlost růstu - poměr potravin zůstává nezměněn

Takže to vidíme je Je možné, že zvýšení úmrtnosti a snížení porodnosti může mít kvalitativně odlišné dopady na růst populace. Ve skutečnosti to vypadá docela pravděpodobně, vzhledem k modelu Lee & amp Tulja.

Zatím nemáme takový test, který jsme dali aplikaci logistického modelu Raymonda Pearla na velikost populace USA. Bylo by velmi hezké, kdybychom mohli použít model Lee-Tulja k předpovědi budoucí dynamiky některé populace (a jejího rozložení hladu) a zpochybnit tuto predikci pomocí údajů, které nebyly použity pro přizpůsobení modelu na prvním místě. To znamená, že si myslím, že teoretické cvičení samo o sobě stačí k prokázání důležitosti pohybu mimo fenomenologické populační modely, kdykoli je to možné. Je nepravděpodobné, že budeme dělat přesné předpovědi nebo porozumět reakci populace na environmentální a sociální změny v nepřítomnosti mechanistických modelů.

Lee, C. T. a S. Tuljapurkar. 2008. Populace a prehistorie I: Populační růst populace v konstantním prostředí. Teoretická populační biologie. 73:473–482.

Wood, J. W. 1998. Teorie předindustriální populační dynamiky: Demografie, ekonomika a pohoda v malthusiánských systémech. Současná antropologie. 39 (1):99-135.


Křivky přežití

Životní tabulky sledují osud skupiny jednotlivců, kteří se narodili ve stejné populaci ve stejném roce. Z této skupiny nebo kohorty dosáhne každého věku pouze určitý počet jedinců a existuje věk, nad kterým žádný jedinec nikdy nepřežije. Vynesení počtu těch členů skupiny, kteří jsou stále naživu v každém věku, má za následek křivku přežití pro populaci. Křivky přežití jsou obvykle zobrazeny spíše na semilogaritmické než na aritmetické stupnici.

Existují tři obecné typy křivek přežití. Druhy, jako jsou lidé a další velcí savci, které mají menší počet potomků, ale investují mnoho času a energie do péče o svá mláďata (K(vybrané druhy), obvykle mají křivku přežití typu I. Tato relativně plochá křivka odráží nízkou úmrtnost mladistvých, přičemž většina jedinců se dožívá vysokého věku. Konstantní pravděpodobnost úmrtí v jakémkoli věku, znázorněná křivkou přežití typu II, je evidentní jako přímka s konstantním sklonem, který se v průběhu času snižuje směrem k nule. Někteří ještěři, prohlížení ptáci a hlodavci vykazují tento typ křivky přežití. U některých druhů, které produkují mnoho potomků, ale málo se o ně starají (r(vybrané druhy), úmrtnost je největší u nejmladších jedinců. Křivka přežití typu III, která svědčí o této životní historii, je zpočátku velmi strmá, což odráží velmi vysokou úmrtnost mezi mladými, ale zplošťuje se, protože jedinci, kteří dosáhnou dospělosti, přežívají relativně déle, je vystavována zvířaty, jako je mnoho hmyzu nebo měkkýši. Mnoho populací má vzorce přežití, které jsou složitější než tyto tři idealizované křivky nebo mezi ně spadají. Například pěvci (prohlížení ptáci, jako jsou pěnkavy) běžně trpí vysokou úmrtností během prvního roku života a nižší, konstantnější úmrtností v následujících letech.


Závěr

BEAST je flexibilní analytický balíček pro odhad evolučních parametrů a testování hypotéz. Komponentní povaha specifikace modelu v BEAST znamená, že počet možných různých evolučních modelů je velmi velký, a proto je obtížné je shrnout. Nicméně řada publikovaných použití softwaru BEAST již slouží ke zdůraznění šíře aplikací, které software využívá [6, 8, 34, 37, 41].

BEAST je aktivně vyvíjený balíček a vylepšení pro další verzi zahrnují (1) předchůdce narození a smrti pro tvar stromu (2) rychlejší a flexibilnější substituční modely založené na kodonech (3) strukturovaný koalescent k modelování rozdělené populace s migrací (4) modely kontinuální evoluce znaků a (5) nové uvolněné hodinové modely založené na náhodných lokálních molekulárních hodinách.


Darwin, rasa a pohlaví

Vzhledem ke všem oslavám, konferencím, speciálním tématům a televizním programům už musí každý vědět, že je to 200 let od narození Charlese Darwina a 150 let od zveřejnění Původ druhů (1859). Mezi množstvím knih vydaných při této příležitosti ve skutečnosti vyniká její novinka: tvrzení, že Darwinova evoluční teorie byla inspirována jeho nenávistí k otroctví, což bylo obzvláště patrné během jeho eposu Beagle plavba (Desmond & Moore, 2009). Je to pěkný pokus, ale nepřesvědčil mě Thomas Malthus a galapágské pěnkavy poskytují mnohem věrohodnější původ pro evoluční teorii přirozeným výběrem.

Darwin byl koneckonců mužem své doby, třídy a společnosti. Je pravda, že byl oddán monogennímu, nikoli převládajícímu polygennímu pohledu na lidský původ, ale přesto rozdělil lidstvo na odlišné rasy podle rozdílů v barvě kůže, očí nebo vlasů. Byl také přesvědčen, že evoluce je progresivní a že bílé rasy —zejména Evropané — jsou evolučně pokročilejší než černé rasy, čímž se stanoví rasové rozdíly a rasová hierarchie. Také Darwinovy ​​názory na pohlaví byly naprosto konvenční. Uvedl, že výsledkem sexuální selekce je, aby muži byli odvážnější, bojovnější a energičtější než ženy s vynalézavějším géniem. Jeho mozek je absolutně větší [. ] formace její lebky je údajně prostřední mezi dítětem a mužem (Darwin 1871). Ačkoli ženská volba vysvětluje sexuální výběr, jsou to muži, kteří se vyvíjejí, aby splnili zvolená kritéria síly a moci, a proto byla diferenciace mezi pohlavími v devatenáctém století zásadní při poskytování údajného biologického základu pro nadřazenost muže.

Jakýkoli pokus oddělit dobrého Darwina od „#Darwin“ od „sociálního darwinisty �“ nelze odolat pečlivému čtení Darwinova vlastního psaní. Nadšeně podpořil pohled svého bratrance Františka Galtona na dědičného génia přenášeného po mužské linii a opatrně přikývl k eugenice. Během 150 let od doby, kdy Darwin napsal takové názory na rasu, pohlaví a eugeniku, ačkoliv byly někdy podzemní, nikdy zcela nezmizely lítostivé historie, jak se často říká.

Současný vývoj v oblasti genetiky a neurovědy je však znovu zvyšuje, oblečen do moderního jazyka. Biologické vědy se znovu rasizují a znovu sexují. Zřetelné populační skupiny —ne závodí v biologickém smyslu —, přeci jen vykazují spolehlivé variace v genových frekvencích, z nichž některé jsou spojeny se známými poruchami, jako je Tay –Sachsova choroba nebo cystická fibróza. A existují malé, ale silné rozdíly, chemicky a anatomicky, mezi mozky mužů a žen, ačkoli nikdo nemá žádnou skutečnou představu, jaké to může mít důsledky. Nedávná esej v Příroda dokonce tvrdí, že je načase znovu otevřít ‘untouchable 'otázku rasových a genderových rozdílů v inteligenci — nebo spíše její zdánlivé náhradní opatření, IQ (Ceci & Williams, 2009).

Moje odpověď na tuto otázku byla přirovnávána k pokládání takových otázek o skupinových rozdílech v inteligenci k výzkumu flogistonu v éře moderní chemie (Rose, 2009), a nechci zde tyto argumenty opakovat. Místo toho se chci zamyslet nad nemožnými propletenci, do kterých jsme se dostali, když jsme se pokoušeli sladit tři použití pojmu ‘race ': populární použití, které používají sociální vědy a použití biologů. Pro biology je definice na první pohled poměrně jasná: rasa je křížením, obvykle geograficky izolovanou populací organismů lišících se frekvencí dědičných rysů od jiných populací stejného druhu. Je však těžké aplikovat takové definice na lidi. Geografická izolace dnes jen stěží existuje a dokonce i v minulosti lidstva se stalo běžným, že ‘genes cestují po silnicích '. Ani definice populace ‘ 'není zřejmá: velikost skupiny lze téměř libovolně rozšířit nebo zkrátit (Marks, 2008). Přesto existují rozdíly ve frekvenci genů například mezi těmi, kteří žijí v severním a jižním Walesu. Proto je odkazování na biogeografický původ člověka užitečnějším pojmem.

Problémy biologů s rasou jsou ze všech proporcí umocněny dobře míněnými pokusy veřejné politiky kategorizovat lidi podle 𠆎thnicity '— chápány jako zdvořilý výraz pro jinak tabuizované slovo ‘race'. Ve Velké Británii je člověk běžně žádán, aby se klasifikoval bizarní směsicí barvy pleti, geografického původu a národnosti. Kategorie zahrnují Bílé Brity, Irské, Černé Brity, ostatní evropské, asijské, africké a smíšené. V USA se lidé dělí mimo jiné na latino, hispánské, africké nebo kavkazské. V USA 𠆊sian 'znamená někoho z Japonska nebo Číny, zatímco ve Velké Británii to obvykle znamená někoho z indického subkontinentu. Z obskurních důvodů ‘ kavkazský 'znamená bílý na západě, pravděpodobně založený na předpokladech o migraci paleolitické populace do Evropy z Kavkazu. Ale v Rusku jsou lidé z kavkazských republik populárně — a dehonestačně — označováni jako 𠆋lacks. ' Zmatek je úplný.

K jakým možným účelům by tedy takové klasifikace mohly sloužit? Domnívám se, že přestože otázky týkající se „něčí milosti“ mají smysl pouze v rasistické společnosti, otázky týkající se biogeografického původu zůstávají zajímavé. Většina z nás je alespoň okrajově fascinována vlastní minulostí, jak ukazuje nadšená reakce na weby jako Genes Reunited nebo popularita sledování domnělých rodokmenů prostřednictvím údajů ze sčítání lidu. Je pravděpodobnější, že vědět, odkud jsme přišli, může poukazovat na potenciální zdravotní rizikové faktory. Ale temnější historie genetiky — od Darwinovy ​​doby po současnost — naznačuje, jak opatrní musí být biologové při práci s takovými kategoriemi.


Kapitola 2

-mutace-náhodná změna genu, DNA nebo chromozomu, která vytváří nový znak, který může být výhodný, škodlivý nebo neutrální ve svých účincích na organismus.

evoluční biologie-studium procesu změn v organismech a jejich adaptace na prostředí v současnosti

taxonomie-klasifikace živých a minulých organismů

systematika-studium evolučních vztahů druhů mezi sebou navzájem

geologie-studium fyzické historie Země

adaptivní záření-diverzifikace rodových druhů na nové druhy, z nichž každý je přizpůsoben různým a jedinečným ekologickým mezerám.

-V důsledku epidemie v letech 2014–2015 zemřelo více než 11 000 lidí.

blokováno sluneční světlo-& gt vytvoření velkého oblaku prachu

Lamarckismus-teorie, že evoluce nastává, když jsou vlastnosti získané během života předávány další generaci

široce přijímané před Charlesem Darwinem:
-Organismy mohou přenášet změny na své potomky.

-Země je stará miliony let.

-Charles Lyell potvrzuje odhad velmi vysokého stáří Země.

-Georges Cuvier rozvíjí koncept vyhynutí.

-Carolus Linnaeus vyvíjí systém taxonomické klasifikace.

-Thomas Malthus, zakladatel demografie, teoretizuje, že velikost populace je omezena zásobováním potravinami.

-Chevalier de Lamarck develops the theory of evolution through the inheritance of acquired characteristics.


3.7.3 Evolution may lead to speciation (A-level only)

Příležitosti pro rozvoj dovedností

Individuals within a population of a species may show a wide range of variation in phenotype. This is due to genetic and environmental factors. The primary source of genetic variation is mutation. Meiosis and the random fertilisation of gametes during sexual reproduction produce further genetic variation.

Predation, disease and competition for the means of survival result in differential survival and reproduction, ie natural selection.

Those organisms with phenotypes providing selective advantages are likely to produce more offspring and pass on their favourable alleles to the next generation. The effect of this differential reproductive success on the allele frequencies within a gene pool.

The effects of stabilising, directional and disruptive selection.

Evolution as a change in the allele frequencies in a population.

Reproductive separation of two populations can result in the accumulation of difference in their gene pools. New species arise when these genetic differences lead to an inability of members of the populations to interbreed and produce fertile offspring. In this way, new species arise from existing species.

Allopatric and sympatric speciation.

The importance of genetic drift in causing changes in allele frequency in small populations.

Studenti by měli být schopni:

  • explain why individuals within a population of a species may show a wide range of variation in phenotype
  • explain why genetic drift is important only in small populations
  • explain how natural selection and isolation may result in change in the allele and phenotype frequency and lead to the formation of a new species
  • explain how evolutionary change over a long period of time has resulted in a great diversity of species.

Students could apply their knowledge of sampling to the concept of genetic drift.

Students could devise an investigation to mimic the effects of random sampling on allele frequencies in a population.

Students could use computer programs to model the effects of natural selection and of genetic drift.


Možnosti přístupu

Získejte plný přístup k deníku na 1 rok

Všechny ceny jsou ČISTÉ ceny.
DPH bude přidáno později v pokladně.
Výpočet daně bude dokončen při pokladně.

Získejte časově omezený nebo plný přístup k článkům na ReadCube.

Všechny ceny jsou ČISTÉ ceny.


Dlouhodobé důsledky exponenciálního růstu lidské populace

Bylo provedeno mnoho strašných předpovědí o světové populaci vedoucí k velké krizi nazývané „populační exploze“. V knize z roku 1968 Populační bomba, biolog Dr. Paul R. Ehrlich napsal: „Bitva o nasycení celého lidstva je u konce. V sedmdesátých letech stovky milionů lidí umřou hlady, a to navzdory jakýmkoli spuštěným havarijním programům. V tuto pozdní dobu nic nemůže zabránit podstatnému zvýšení světové úmrtnosti. “ While many critics view this statement as an exaggeration, the laws of exponential population growth are still in effect, and unchecked human population growth cannot continue indefinitely.

Efforts to control population growth led to the one-child policy in China, which used to include more severe consequences, but now imposes fines on urban couples who have more than one child. Vzhledem k tomu, že některé páry si přejí mít mužského dědice, mnoho čínských párů má i nadále více než jedno dítě. The policy itself, its social impacts, and the effectiveness of limiting overall population growth are controversial. Navzdory politice kontroly populace lidská populace stále roste. At some point the food supply may run out because of the subsequent need to produce more and more food to feed our population. The United Nations estimates that future world population growth may vary from 6 billion (a decrease) to 16 billion people by the year 2100. There is no way to know whether human population growth will moderate to the point where the crisis described by Dr. Ehrlich will be averted.

Another result of population growth is the endangerment of the natural environment. Many countries have attempted to reduce the human impact on climate change by reducing their emission of the greenhouse gas carbon dioxide. However, these treaties have not been ratified by every country, and many underdeveloped countries trying to improve their economic condition may be less likely to agree with such provisions if it means slower economic development. Kromě toho se role lidské činnosti při způsobování změny klimatu stala v některých vyspělých zemích, včetně USA, velmi diskutovaným společensko-politickým problémem. Thus, we enter the future with considerable uncertainty about our ability to curb human population growth and protect our environment.

Odkaz na učení

Visit this website and select “Launch movie” for an animation discussing the global impacts of human population growth.


Podívejte se na video: Kreacija koja uništava evoluciju: ŽOHAR. dr. Kent Hovind Hrvatski prijevod (Listopad 2021).