Uyum başarısı

Uyum başarısı, kimi Türkçe kaynaklarda "seçilim değeri" ya da "uyum gücü" olarak da geçmektedir ve genelde popülasyon genetiğinde w olarak ifade edilir, evrim kuramında önde gelen merkezi bir fikirdir. Hem genotipe göre, hem de fenotipe göre tanımlanabilir. Her iki durumda da, hayatta kalma ve üreme kabiliyetini açıklar ve belirgin genotip veya fenotipteki ortalama bir bireyin, bir sonraki neslin gen havuzuna yaptığı katkının ortalamasına eşittir. Eğer belirli bir geni etkileyen aleller arasında farklılıklar mevcutsa, o zaman alellerin frekansları da nesiller boyunca değişim gösterecektir; daha yüksek uyum başarısına sahip olan aleller, daha yaygın hale gelirler. İşte bu sürece, doğal seçilim denir.

Bir bireyin uyum başarısı, onun fenotipine bağlı olarak belirtilir. Fenotip, hem genler hem de çevre tarafından etkilendiği için, aynı genotipteki farklı bireylerin seçilim değerleri, eşit olmak zorunda olmayıp bireylerin yaşadıkları ortama bağlıdır. Ancak, genotipin uyum başarısı ortalama bir nitelik olduğundan, o genotipteki tüm bireylerin üretkenlik neticelerini yansıtır.

Toplam uyum başarısı, bir bireydeki alelin, aynı aleli paylaşan diğer bireylerin de hayatta kalma ve/veya üremelerini teşvik edici yeteneği içeren ve bu bireylerin farklı alele sahip bireylere karşı tercih edildiği bireysel eğilimden farklılaşır. Toplam uyum başarısının veya diğer adıyla kapsamlı uyumluluğun bir mekanizması da akraba seçilimidir.

Doğal bir eğilim olarak uyum başarısı

Seçilim değeri, genellikle yavruların gerçek sayısından ziyade, bir eğilim ya da olasılık olarak tanımlanmaktadır. Örneğin John Maynard Smith'e göre, "seçilim değeri, bir bireyin değil, bir bireyler sınıfının özelliğidir – örneğin, belli bir lokus üzerindeki A aleli için homozigot. Bu nedenle, 'beklenen yavru sayısı', tek bir bireyin ürettiği sayı değil, ortalama olan sayıdır. Eğer havada asılı kalma genine sahip ilk bebeğe, bebek arabasındayken yıldırım çarpmış olsaydı; bu, yeni genotipin düşük bir uyum başarısına sahip olduğunu kanıtlamaz ama o çocuğun şanssız olduğu anlamına gelirdi.^[1] Eş değerli olarak, bir x dizisi fenotipine sahip bireyin uyum başarısı, s(x) olasılığıdır olup bu birey, bir sonraki neslin ebeveyn grubuna seçilmiş olarak dahil olacaktır".^[2]

Uyum başarısının ölçülmesi

Genellikle, uyum başarısının ölçülmesinde, yaygın olarak kullanılan iki ölçü türü vardır: mutlak uyum başarısı ve göreceli uyum başarısı.

Mutlak uyum başarısı

Bir genotipin mutlak uyum başarısı (${\displaystyle w_{\mathrm {abs} }}$), o genotipteki bireylerin seçilimden sonraki ve önceki sayıları arasındaki oran olarak tanımlanır. Bu, tek bir nesil için hesaplanır ve mutlak sayılar ya da frekanslardan da hesaplanmış olabilir. Seçilim değeri 1.0'dan büyük olduğunda, genotipin frekansı artar; eğer oran 1.0'dan küçük ise, bu frekansın azalması anlamına gelir.

${\displaystyle {w_{\mathrm {abs} }}={{N_{\mathrm {after} }} \over {N_{\mathrm {before} }}}}$

Genotipin mutlak uyum başarısı, ayrıca hayatta kalma oranları çarpımı fekondite doğurganlık ortalamasının verdiği sonuç olarak da hesaplanabilir.

Göreceli uyum başarısı

Göreceli uyum başarısı, belirgin genotipin hayatta kalan döllerinin ortalama sayısı ile bir nesil sonra rekabet eden genotiplerin hayatta kalan döllerinin ortalama sayısının karşılaştırması ile belirlenir. Örnek olarak; bir genotip w=1 olarak denkleştirilirse, diğer genotiplerin uyum başarısı da bu genotipe oranla hesaplanır. Göreceli uyum başarısı, bu nedenle, 0 da dahil olmak üzere, herhangi bir negatif olmayan değer alabilir.

Genotip frekansları tarafından tartılan ortalama seçim değeri ile her birinin bölünmesinde görülebileceği gibi, her iki konsept de birbiriyle ilişkilidir.

${\displaystyle {{\frac {w_{abs}}{{\overline {w}}_{abs}}}={\frac {w_{rel}}{{\overline {w}}_{rel}}}}}$

Seçilim değeri bir katsayı olduğu ve bir değişkenlik birçok defa çarpılabileceği için, biyologlar, (özellikle bilgisayarın olmadığı dönemlerde olduğu gibi) "log uyum başarısı" ile çalışabilir. Seçilim değeri logaritmasını kullanılarak, her bir terim çarpılmak yerine toplanabilir.

Tarihçe

Herbert Spencer, 27 Nisan 1820 ile 8 Aralık 1903 tarihlerinde yaşamış İngiliz bir filozof

İngiliz toplum bilimci Herbert Spencer, 1851'de ilk yazdığı kitabı olan "Social Statics" isimli çalışmasında, "en iyinin hayatta kalması" ifadesini ortaya koymuştur, (aslında belki de daha doğrusu, "en iyi uyum sağlayanın hayatta kalması" ifadesi olacaktı) ve daha sonra bunu, Charles Darwin'in doğal seçilim kavramını nitelemek için kullanmıştır.

İngiliz biyolog J. B. S. Haldane, onun 1924'te başlayan çalışması, "A Mathematical Theory of Natural and Artificial Selection" isimli kitabı ile Darwinizm ve Mendel genetiğinin oluşturduğu modern evrimsel sentez açısından, uyum başarısınıve canlıların uyumluluğunu nitelendiren ilk kişi olmuştur.

Bir sonraki gelişme, İngiliz biyolog W.D. Hamilton’ın 1964'teki çalışması olan "The Genetical Evolution of Social Behaviour" kitabında "toplam uyum başarısı" veya diğer adıyla kapsamlı uyumluluk kavramını ortaya atması ile oldu.

Uyum başarısı yüzeyi

Uyum başarısı yüzeyi, ilk defa Sewall Wright tarafından kavramsallaştırılmış olup yüksek boyutlu bir yüzey alanı gibi, uyum başarısı ve uyumluluğun görselleştirmenin bir yoludur. Burada yükseklik boyutu, uyum başarısına karşılık gelir ve diğer boyutlardan her biri ise, farklı bir genin alel kimliğini temsil eder.

Zirvedeki uç noktalar, olası en büyük yerel uyum başarısına denk gelir. Doğal seçilimin her zaman yokuş yukarı gittiği veya işlediği söylense de, doğal seçilim bunu ancak yerele özgü durumlarda yapabilir. Daha yüksek uç noktalara ulaşma yolundaki bir doğal seçilim, yüzeyi daha az uygun olan "vadilere" geri dönemez, çünkü bu durum, olası en büyük suboptimal yerel olasılığın stabil hale gelmesine neden olabilir.

Genetik yük

Doğal seçilim, tepedeki en yakın uç noktaya doğru uyum başarısınıiter, ama en yüksek zirveyi ön görmede eksiklik çeker.

Genetik yük, en formda olan ve en sağlıklı genotipin sabitleştiği varsayımsal bir popülasyona göre, bireyler popülasyonun seçim değerini ortalamasını ölçer.

Genetik yük, zararlı genlerinden ötürü ölen ya da üreyemeyen sıradan bir bireyin olasılığıdır. 0 ile 1 arasında olup, ortalama ve sıradan bir bireyin en iyi bireyden aşağı olmasının ölçüsüdür.^[3]

Bir popülasyonda, her biri kendi karakteristik uyum başarısına sahip, belli sayıda genotip varsa, en yüksek uyum başarısına ve uyumluluğa sahip genotipe W_opt denir. Tüm popülasyonun ortalama uyum ve uyum başarısı, her bir genotipin uyum başarısı ile kendi frekansının çarpımıdır; işte buna ortalama uyum başarısı veya ortalama uyumluluk denir. V, uyum başarısı ortalamasının sembolüdür. Genetik yükün (L) formülü şu şekildedir:

L = (W_opt-V)/(W_opt)

Eğer popülasyondaki tüm bireyler en uygun genotipe sahipse ; v = W_opt ve yük 0'dır. Eğer biri hariç tümü 0 uyum başarısına sahipse, bu durumda v = 0'dır ve L=1 olur.^[3] Doğal seçilim eğilimi yakındaki zirvelere doğru iter ama en yüksek zirveyi görme eksikliği çeker.

Ayrıca bakınız

• Doğal seçilim
• Seçilim katsayısı
• Üreme başarısı

İlgili kitaplar

• Sober, E. (2001). The Two Faces of Fitness. In R. Singh, D. Paul, C. Krimbas, and J. Beatty (Eds.), Thinking about Evolution: Historical, Philosophical, and Political Perspectives. Cambridge University Press, pp. 309–321. Full text
• Orr HA (Ağustos 2009). "Fitness and its role in evolutionary genetics". Nature Reviews Genetics. 10 (8). ss. 531-9. doi:10.1038/nrg2603. PMC 2753274 $2. PMID 19546856.