Co je objektem přirozeného výběru?
SOBECKÝ GEN
• Jedinec? • Skupina? • Gen (resp. alela)? • Replikátor
genocentrický pohled na evoluci
– – – –
kopírování… …ale s chybami nadprodukce nenáhodné přežívání
• Nepochopení mezi humanitními a přírodními vědami: proximátní vs ultimátní rovina zájmu
Proč gen?
Co je fitness?
• Gen „nedělitelná“ část DNA ( základní jednotka přirozeného výběru)
• Genofond = soubor genů všech jedinců z celé populace
Proč sobecký? • Sobeckost snaha prosadit se (jelikož omezené možnosti, proto na úkor jiných sobecky)
Jak se geny šíří? • Analogie s veslaři – úspěšné posádky vs neúspěšné, superveslař může taky prohrát.
• Odpovídá Darwinovu přežití zdatnějšího • Definujeme ho jako příspěvek do dalších generací • Čili je to přežívání + množení
Můžou se posádky promíchávat? • Crossing over
1
Příbuzné pojmy • sobecká DNA – nadbytečná DNA (nic nekóduje) – množí se v genomu „bezdůvodně“ – cca 40 % u člověka
• ultrasobecký gen – prosazuje se na úkor ostatních genů/alel – např. během mitózy likviduje gamety, ve kterých nesídlí
Soupeření
• Vlhkost, teplota, záření, obsah O2, … - abiotické faktory • Potrava, hustota populace, intenzita parazitace, predace, … - biotické faktory • biotické mnohdy důležitější než abiotické - rychleji se mění nejsou nezávislé evoluce, ale koevoluce
Princip „trade-off“
• Součástí životního prostředí jedince jsou jiní jedinci, kteří buď zavazejí (konkurují), nebo se dají využít. kos vs krtek
Co je prostředí?
• nemůžeme mít vše… • vzhledem k omezenosti zdrojů jsou naše investice omezené – „pečlivě uvážit“ do čeho investovat • typicky přežívání vs množení (r- a K- strategie)
kos vs kos
Princip Červené královny • L. Carroll: Through the Looking Glass • držet krok s evolucí, pořád na sobě pracovat, neusnout na vavřínech, … • nelze nemutovat • pohlavně se množící druhy se lépe přizpůsobují než nepohlavní – změny frekvence alel jsou reverzibilní
Závody ve zbrojení • mezi jednotlivými druhy
2
Evolučně stabilní strategie (ESS)
Závody ve zbrojení
• Strategie (kombinace strategií), která je nejlepší pro celou populaci.
• mezi skupinami druhů
• příklad Jestřáb vs Hrdlička
Jestřáb • Typ strategie: „tvrdý“ • V souboji se rve „do krve“, často vyhraje, ale často i utrží rány
Hrdlička
Střetnutí • • • •
Výhra = 50 Útěk = 0 Ztráta času = -10 Zranění = -100
• Typ strategie: „měkký“ • Nepere se, jen si imponují, občas vyhraje, když ne, tak jen ztrácí čas
Střetnutí • • • •
Výhra = 50 Útěk = 0 Ztráta času = -10 Zranění = -100
H×J
Vítěz 50 Poražený 0 Průměrně +25
jestřáb se bude v populaci šířit
H×H
Vítěz 40 Poražený -10 Průměrně +15
Střetnutí • • • •
Výhra = 50 Útěk = 0 Ztráta času = -10 Zranění = -100
J×J
Vítěz 50 Poražený -100 Průměrně -25
3
Střetnutí • • • •
Výhra = 50 Útěk = 0 Ztráta času = -10 Zranění = -100
J×H
Vítěz 50 Poražený 0 Průměrně 25
Jaká je ESS? • Čisté populace nejsou odolné vůči „mutantům“ • Pro tento příklad je ESS = 5H : 7J průměrný zisk je 6,25 (méně než čisté hrdličky!!) • Bylo by hezčí , kdyby se všichni domluvili na hrdliččí strategii… – tvrdost trestů, pravděpodobnost odhalení, …
hrdlička se bude v populaci šířit
Modifikace ESS • Strategie se může lišit i u jednoho jedince setkání od setkání • Nejúspěšnější je TIT FOR TAT - odvetník
Střety v reálném světě • Dosud předpoklad symetrických (vyrovnaných) dispozic. V reálu je ale výraznější asymetrie.
Příklady asymetrií • Ve velikosti, výzbroji, nebezpečnosti • V ceně zisku/ztráty • … v něčem jiném
Příklady asymetrií • Domácí vs vetřelec
Příklady asymetrií • Domácí vs vetřelec
– jsi-li domácí, zaútoč; jsi-li vetřelec, uteč
4
Příklady asymetrií • Domácí vs vetřelec
Příklady smíšené ESS • Satelitní strategie – ovce – ryby – žáby
Mezi druhy výraznější asymetrie • Kořist málokdy útočí – Jsi-li malý a vidíš velkou kočku, uteč!
Optimalizace velikosti úlovku • Špaček krmí mláďata
EKONOMIKA CHOVÁNÍ • Vychází z principu trade off • Nelze mít a dělat vše, je nutno si vybírat • Na volbu konkrétního chování má vliv vnější prostředí • Nicméně jsou i jistá omezení (constraints)
Optimalizace velikosti úlovku • Špaček krmí mláďata
5
Složení potravy – constraints • Los a Na+
Optimalizace velikosti potravy • Krab „louská“ mušle
6
