Kelpoisuus

Wikipedia

Kelpoisuus (engl. fitness) on mitta missä suhteessa tiettyjä piirteitä omaavat yksilöt keskimäärin selviytyvät ja lisääntyvät ekologisessa ympäristössään. Kelpoisuus on evoluutioteorian keskeinen konsepti, sillä se mittaa yksilön kykyä siirtää oma geenistönsä tulevaisuuteen. Yksilöt, joilla on korkea kelpoisuus, pystyvät siis parhaiten "siirtämään" ominaisuuksiaan yhteisön geenipoolin seuraavaan sukupolveen.

Kelpoisuus on eräs keskeisimmistä evoluutioon liittyvistä ideoista. Se kuvaa kykyä, jolla tietty yksilö tietyllä genotyypillä saa aikaan lisääntymään pääseviä jälkeläisiä. Jos yksilöiden genotyypissä ilmenee erisuuruisuuksia, tapahtuu se, että suuremman kelpoisuuden omaavan yksilön jälkeläiset yleistyvät pienemmän kelpoisuuden omaavien yksilöiden kustannuksella. Kelpoisuuden määrää olosuhteet ja korvautumista kutsutaan luonnonvalinnaksi.

Käytännössä kelpoisuutta mitataan sillä, montako lisääntymiskyvyn saavuttavaa jälkeläistä yksilö kykenee elämänsä aikana tuottamaan. Jos yksilön geenistö on tietyiltä ominaisuuksiltaan keskivertoa huonompaa, sen jälkeläistuotto voi joko jäädä pienemmäksi tai sitten jälkeläisten elinkyky on kärsinyt, jolloin ne eivät välttämättä elä lisääntymisikään saakka.

Populaatiogenetiikassa kelpoisuus ilmoitetaan usein matemaattisella merkillä w.

Sisällysluettelo

[muokkaa] Historia

Brittiläinen sosiologisti Herbert Spencer loi fraasin "survival of the best fitted" vuonna 1851 julkaistussa teoksessaan "Social Statics". Tätä ajatusta käytti myöhemmin Charles Darwin yhdistäessään käsitteen luonnonvalintaan. Brittiläinen biologi J. B. S. Haldane yritti ensimmäisenä tehdä kelpoisuudesta laskettavan. Vuonna 1924 hän julkaisi tutkimuksen "A Mathematical Theory of Natural and Artificial Selection". Hän sai kelpoisuudesta laskettavan yhdistämällä evoluution ja mendelistisen genetiikan. Seuraava vaihe oli, kun brittiläinen biologi W. D. Hamilton julkaisu vuonna 1964 tutkimuksen The Evolution of Social Behavior, jossa määriteltiin ensimmäisen kerran kokonaiskelpoisuus (engl. inclusive fitness), joka koostui suorasta kelpoisuudesta (engl. direct fitness), joka tarkoitti yksilön omissa jälkeläisissä siirtyvien geenien määrää ja epäsuorasta kelpoisuudesta (engl. indirect fitness), joka tarkoitti yksilön seuraavaan sukupolveen siirtyvien geenien määrä, jotka eivät siirry yksilön omissa jälkeläisissä, vaan niissä lähisukulaisissa, jotka eivät olisi olemassa ilman kyseisen yksilön apua.

[muokkaa] Kelpoisuuden jaottelu

Kelpoisuuden käsite on jaettu tavallisesti absoluuttiseen kelpoisuuteen (engl. absolute fitness) ja suhteelliseen kelpoisuuteen (engl. relative fitness)


Absoluuttinen kelpoisuus (wabs) on keskimääräinen jälkeläisten lukumäärä tietyn genotyypin omaavalla yksilöllä. Se lasketaan yhden sukupolven ajasta ja voidaan selvittää laskemalla joko suoraan tai tilastollisesti populaation frekvenssistä. Jos absoluuttinen kelpoisuus on suurempi kuin yksi, genotyyppi yleistyy populaatiossa, ja jos se on pienempi, on se karsiutumassa.

{w_{\mathrm{abs}}} = {{N_{\mathrm{jalkeen}}} \over {N_{\mathrm{ennen}}}}

Suhteellinen kelpoisuus lasketaan suhteellisena sen genotyypin suhteen, jolla on paras kelpoisuus, eli se merkitään w = 1. Näin ollen suhteellinen kelpoisuus voi ottaa minkä tahansa ei negatiivisen arvon; 0 on pienin mahdollinen suhteellinen kelpoisuus.

{w_{abs} \over \bar{w_{abs}}} = {w_{rel} \over \bar{w_{rel}}}

[muokkaa] Kirjallisuutta

  • Haldane, J.B.S. (1924) "A mathematical theory of natural and artificial selection" Part 1 Transactions of the Cambridge philosophical society: 23: 19-41 [1](PDF)
  • Hamilton, W.D. (1964) "The evolution of social behavior" Journal of Theoretical Biology 1:...

[muokkaa] Aiheesta muualla