Pistän tähän erään hahmotelman evoluutio määrittelyksi. Tuskin paljon kerkiän kommentoimaan ihan heti, mutta myöhemmin varmaankin.
Otetaan tarkastelun kohteeksi koko biosfääri. Biosfääritasolla voidaan evoluutio ehkä jakaa fitnessiin ja biodiversiteettiin. Tässä on nyt huomattava, että yhden lajin (kuten ihmisen) fitnessin kasvu voi vähentää toisten lajien fitnessiä ja biodiversiteettiä koko maapallon mittakaavassa.
Fitness voidaan taas mitata suoraan populaation/lajin yksilömääränä. Jos yksilömäärä lisääntyy, on kasvaa fitness. Jotta eri lajeja voitaisiin paremmin verrata, käytetään yksilömäärän yksikkönä solumäärää. Tämähän ehkä hieman tasaa bakteerien ylivaltaa verrattuna vaikkapa sinivalaisiin.
Eli E = f(N,B,t) eli biosfäärin evoluutio on solumäärän, monimuotoisuuden ja ajan funktio.
Monimuotoisuus voidaan edelleen pelkistää biologiseksi entropiaksi, joka saattaa olla sama kuin fysikaalinen entropia (selvinnee tutkimalla). Tässä käytetään kuitenkin tunnusta B eikä S.
Kun huomioidaan eri tekijöiden vaikutus saadaan yhtälöksi yksinkertaisimmillaan jotain seuraavaa:
dE/dt = kNdB/dt lBdN/dt
Eli biosfäärin evoluution suunta ajan funktiona on riippuvainen yksilömäärästä kerrottuna biologisen entropian muutoksella ajan suhteen sekä biologisesta entropiasta kerrottuna yksilömäärän muutoksella. k ja l ovat vain normituskertoimia, joiden avulla yksilömäärä ja biodiversiteetti (=biologinen entropia) saadaan yhteismitallisiksi.
Nykyaikana näyttäisi sekä biologinen entropia että yksilömäärä (laskettuna soluina) olevan biosfäärissä laskusuunnassa, eli evoluution suunta on alaspäin.
On huomattava, että edellä määritelty evoluutio ei ole yksi yhteen sama kuin esim. "alleelisuhteiden muutos ajan funktiona", koska jälkimmäisestä ei saa evoluution suuntaa ratkaistuksi. Muutos aa-->aA--->AA on yhtä suuri kuin AA--->aa. Tästä seuraa se "hauska" piirre, että muutos aa-->AA-->aa on kaksinkertainen, vaikka se on lopputuolokseltaan identtinen muuttumattomuuteen aa-->aa nähden. Evoluutikot eivät olekaan kovin kvantitatiivisia, ymmärrettävästi.
Tulipahan kerrottua.
Evoluution määrittelyä
4
421
Vastaukset
- Hulk
"Otetaan tarkastelun kohteeksi koko biosfääri. Biosfääritasolla voidaan evoluutio ehkä jakaa fitnessiin ja biodiversiteettiin."
Fitness biosfääritasolla? Biosfäärissä on lukemattomia erilaisia ekologisia lokeroita ja eri lajit sopeutuvat eri lokeroihin. Miten sitten verrata fittnessiä eri ekologisissa lokeroissa eläville lajeille?
"Tässä on nyt huomattava, että yhden lajin (kuten ihmisen) fitnessin kasvu voi vähentää toisten lajien fitnessiä ja biodiversiteettiä koko maapallon mittakaavassa."
Tai voisi kasvattaakin. Tällaisiahan voisi olla rotat, kotikissat, koirat, ihmisten taudit, ravinnoksi käytettävät kasvit ja eläimet..
"Fitness voidaan taas mitata suoraan populaation/lajin yksilömääränä."
Entä jos toisen lajin ekologinen lokero vain on laajempi? Ja jos eläisivätkin samassa lokerossa, samoista resursseista riippuvaisina, eikö fitnessien ero ilmenisi erona yksilömäärän derivaatassa?
"Jos yksilömäärä lisääntyy, on kasvaa fitness. Jotta eri lajeja voitaisiin paremmin verrata, käytetään yksilömäärän yksikkönä solumäärää. Tämähän ehkä hieman tasaa bakteerien ylivaltaa verrattuna vaikkapa sinivalaisiin."
No sitten fitnessiin vaikuttaisikin eliöiden koko. Isommalla eliöllä olisi suurempi fittness kuin pienemmällä sisaruksellaan. Eihän se noin mene.
"Eli E = f(N,B,t) eli biosfäärin evoluutio on solumäärän, monimuotoisuuden ja ajan funktio."
Evoluution yksikkönä olisi aika?
"Monimuotoisuus voidaan edelleen pelkistää biologiseksi entropiaksi, joka saattaa olla sama kuin fysikaalinen entropia (selvinnee tutkimalla). Tässä käytetään kuitenkin tunnusta B eikä S."
Monimuotoisuushan tulee lähinna ekologisten lokeroiden määrästä. Seuraisiko entropian kasvusta ekologisten lokeroiden kasvaminen? Vai uusien ekologisten lokeroiden löytyminen?
"Kun huomioidaan eri tekijöiden vaikutus saadaan yhtälöksi yksinkertaisimmillaan jotain seuraavaa:
dE/dt = kNdB/dt lBdN/dt
Eli biosfäärin evoluution suunta ajan funktiona on riippuvainen yksilömäärästä kerrottuna biologisen entropian muutoksella ajan suhteen sekä biologisesta entropiasta kerrottuna yksilömäärän muutoksella. k ja l ovat vain normituskertoimia, joiden avulla yksilömäärä ja biodiversiteetti (=biologinen entropia) saadaan yhteismitallisiksi.
Nykyaikana näyttäisi sekä biologinen entropia että yksilömäärä (laskettuna soluina) olevan biosfäärissä laskusuunnassa, eli evoluution suunta on alaspäin."
Joka johtuisi ekologisten lokeroiden häviämisestä/muuttumisesta?
"On huomattava, että edellä määritelty evoluutio ei ole yksi yhteen sama kuin esim. "alleelisuhteiden muutos ajan funktiona", koska jälkimmäisestä ei saa evoluution suuntaa ratkaistuksi."
Entäpä jos mallissasi ekologiset lokerot muuttuisivat esimerkiksi jonkin luonnonmullistuksen seurauksena siten, että eliöiden muoto muuttuisi täysin, mutta erilaisten lajien määrä ja solujen kokonaismäärä uusissa ekologisissa lokeroissa päätyisi lopulta samoihin arvoihin. Kaavasi mukaan evoluutiota ei olisi tapahtunut vaikka eliöt olisivat muuttuneet?
Muutos aa-->aA--->AA on yhtä suuri kuin AA--->aa. Tästä seuraa se "hauska" piirre, että muutos aa-->AA-->aa on kaksinkertainen, vaikka se on lopputuolokseltaan identtinen muuttumattomuuteen aa-->aa nähden. Evoluutikot eivät olekaan kovin kvantitatiivisia, ymmärrettävästi.
Maakin liikkuu vuodessa satoja miljoonia kilometrejä mutta on vuosittain aurinkoon nähden samassa kohtaa, kuin ei olisi liikkunutkaan. Massan hitaus ja gravitaatioteoriat ei hyvä?- tuttu mies
Huomattavan isot kiitokset sinulle, Hulk, asiallisesta perehtymisestä ”villiin ideaani”. Olen hyvinkin tietoinen että jokin osa (80%?) ”keksimistäni” ideoista on täysin toimimattomia, en vaan tiedä mikä osa. Näin keskustellen se ehkä selviää minullekin.
Tarkennuksia & selvennyksiä:
E = FB
eli kokonaisevoluutio on riippuvainen normitetuista kokonaisfitnessistä ja biosfäärin monimuotoisuudesta. Oletetaan, että F voidaan korvata N:llä (yksilö- tai solumäärällä).
Hulk:[Fitness biosfääritasolla? Biosfäärissä on lukemattomia erilaisia ekologisia lokeroita ja eri lajit sopeutuvat eri lokeroihin. Miten sitten verrata fittnessiä eri ekologisissa lokeroissa eläville lajeille?]
Vastausyritys: Jätin tuon lokero-suureen pois kokonaan. Ensiksikin pyrkimyksenäni on yksinkertaistaa. Toisekseen, epäbiogeeniset lokerot (esim. kivenkolot) ovat ehkä hitaasti muuttuvia määrältään keskimäärin maapallolla ja biologisesti syntyvät lokerot toivon tulevan mukaan tuohon monimuotoisuuteen ja lukumäärään. Eihän hyödyntämätön lokero vielä näy missään? Hyödynnetty näkynee lukumäärässä.
Eihän eri lokeroissa elävien erilajisten eliöiden fitnessiä voine mitenkään suoraan verrata. Yksilömäärähän on tietenkin paljon kiinni lokeron koosta. Mutta kun tarkastellaan muutosta ajan funktiona, geologisten tms. lokeroiden voi olettaa olevan keskimäärin vakioisia ja mitattu muutos on määriteltyä evoluutiota.
Hulk:[ Entä jos toisen lajin ekologinen lokero vain on laajempi? Ja jos eläisivätkin samassa lokerossa, samoista resursseista riippuvaisina, eikö fitnessien ero ilmenisi erona yksilömäärän derivaatassa?]
Tuossa kokonaisfitnessissä huomioituu kilpailun vaikutus, kun käytetään N:ää mittana. Ehkä en täysin ymmärtänyt kommentiasi? En siis ole kiinnostunut populaatioiden fitnessien eroista, vaan biosfäärin kokonaisfitnessistä, jonka oletan olevan jotenkin suorassa suhteessa solu- tai yksilömäärään tai ehkä biomassaan (kg fitnessin yksikkönä?)
Hulk:[ No sitten fitnessiin vaikuttaisikin eliöiden koko. Isommalla eliöllä olisi suurempi fittness kuin pienemmällä sisaruksellaan. Eihän se noin mene.]
Voipi olla, että tässä tunteilen. Jotenkin yksi norsu tuntuu enemmällä kuin yksi bakteeri. Ainakin norsu muuttaa enemmän ympäristöä.
Ajattelin mm. termiitti/muurahaisyhdyskuntaa, jossa vain yksi (tai pari) eliö lisääntyy tuottaen eri tyyppisiä jälkeläisiä, esim. lisääntymiskyvyttömiä työläisiä. Ne solut, jotka ovat noissa työläisissä, ovat sinällään umpiperiä evoluutiolle. Näin on myös esim. norsun lihassolut. Voiko kuitenkaan jättää huomioimatta noita soluja?
Toisaalta kääpiöityminen mahdollistaa samoilla ravintoresursseilla suuremman yksilömäärän. Onko tällöin lukumäärän kasvu ”positiivista” evoluutiota?
Voisi tietenkin olla, että biologinen materiaali vain punnittaisiin ja otettaisiin ”fitnessin” yksiköksi kg. Bakteerit voittavat aina.
Hulk:[ Evoluution yksikkönä olisi aika?]
Ei olisi.
Hulk:[ Monimuotoisuushan tulee lähinna ekologisten lokeroiden määrästä. Seuraisiko entropian kasvusta ekologisten lokeroiden kasvaminen? Vai uusien ekologisten lokeroiden löytyminen?]
Entropia ottaa huomioon ainakin mutaatiot. Ei kait eliöt voi kovin monia lokeroita hyödyntää, jos ne ovat kaikki samanlaisia? Uusia lokeroita voisi syntyä myös jonkin lajin yksilömäärän kasvusta (esim. uudella alueella) kun mutanttiloisille syntyy riittävä isäntäkanta lokeroksi.
Tottakait fyysisten (geologisten, epäbiogeenisten) lokeroiden määrä rajaa jotenkin monimuotoisuutta. Jos maapallomme olisi kauttaaltaan yli 200m syvyisen meren peittämä, ei tänne saisi rakennettua nykyistä monimuotoisuutta.
Ja kuten edellä totesin, tuo fyysisten lokeroiden määrä oletetaan vakioksi.
Hulk:[ Joka johtuisi ekologisten lokeroiden häviämisestä/muuttumisesta?]
Super-lajit (fitness/lukumäärä/biomassa kasvussa) voivat jyrätä. Varmaan siinä lokeroitakin tuhoutuu, kun Amatsonia poltetaan. Periaatteessa kuitenkin biosfäärin sisäinen syy.
Ja enemmänhän tässä yritetään mitataan seurauksia kuin syitä, eikö?
Hulk:[ Entäpä jos mallissasi ekologiset lokerot muuttuisivat esimerkiksi jonkin luonnonmullistuksen seurauksena siten, että eliöiden muoto muuttuisi täysin, mutta erilaisten lajien määrä ja solujen kokonaismäärä uusissa ekologisissa lokeroissa päätyisi lopulta samoihin arvoihin. Kaavasi mukaan evoluutiota ei olisi tapahtunut vaikka eliöt olisivat muuttuneet?]
Jep. On aivan mahdotonta estää funktion saamasta kahdessa kohdassa samaa arvoa. Mutta sen voi estää, ettei funktiolla ole kahta arvoa samassa kohtaa, siis kahta y:n arvoa samalla x:n arvolla. Kokonaisevoluutio ei voi olla kovin yksityiskohtainen.
Hulk:[Maakin liikkuu vuodessa satoja miljoonia kilometrejä mutta on vuosittain aurinkoon nähden samassa kohtaa, kuin ei olisi liikkunutkaan. Massan hitaus ja gravitaatioteoriat ei hyvä?]
Hyvä vastaväite/kommentti. Perinteinen evoluutiomääritelmä kuvaa evoluution ehkä skalaarinen suureena, kuten on esim. kuljettu matka. Sehän lisääntyy, vaikka menisi eestaas. Esittämäni/määrittelemäni evoluutio on puolestaan tilasuure, joka on riippumaton siitä reitistä, millä mitattuun tilaan on tultu.
Eli nykyisessä evoluution määritelmässä joudutaan sitomaan historia mukaan, mutta samalla menetetään yksikäsitteisyys. Samassa tilassa olevilla systeemeillä voi olla eri määrä tapahtunutta evoluutiota riippuen reitistä. Epämääräisyyttä lisää sitten se, ettei tuota reittiä koskaan ole voitu yksityiskohtaisesti tai riittävällä tarkkuudella mitata.
Käytännössä luonnonsuojelijat toimivat siten, että kun lajin yksilömäärä ja/tai biodiversiteetti on laskenut tai vähäinen, huolestutaan. Toisaalta sukupuutoista puhuttaessa puhutaan evoluutiosta. Eli ilmeisestikin huolestumisen aiheena on evoluutio! (-;
Jos käytettäisiin E = FB –tyylistä evoluution määritelmää (lajitasolla), molemmissa yo. tapauksissa olisi kyse miinusmerkkisestä muutoksesta, mikä olisi loogisempaa.
Jos ajatellaan biosfäärin ääritilanteita, (oletettua) kasvua yhdestä lajista miljoonaksi lajiksi, niin sen kaikki ymmärtävät evoluutioksi, voisipa sanoa, perinteiseksi monimuotoisuutta kasvattavaksi evoluutioksi. Vastaava määrä evoluutiota (mutta miinusmerkkisenä) tapahtuu biosfäärin sukupuutossa, jos ollaan loogisia. Epäloogisesti jälkimmäinenkin on vain samaa evoluutiota ilman etumerkkejä.
- biologian kirjan nähnyt
Fitness ei ole lajin, vaan yksilön ominaisuus
- tuttu mies
Mikähän kirja on käytössäsi?
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Arman Alizadin viesti puna-aktivisteille: "Pitäkää lärvinne nytkin kiinni"
Arman Alizad kritisoi vasemmiston kaksinaismoralismia. Iranissa syntynyt suosikkijuontaja Arman Alizad pakeni perheensä2333961Minja Koskela nostanut vasemmistoliiton kannatuksen ennätykseen
Koskela valittiin puolueen johtoon lokakuussa 2024, ja silloin Ylen kysely antoi puolueelle 9,3 prosentin kannatuksen.1222291Antti johtaa Petteriä jo 7,1 prosenttiyksiköllä
Tällä menolla sdp menee kokoomuksesta kierroksella ohi jo tällä vaalikaudella. https://yle.fi/a/74-20213575821996- 1401429
Seuraavakin hallitus joutuu leikkaamaan
Sitähän tämä hallitus nyt höpöttää, kun itse on ajanut tilanteen katastrofaaliseksi. Orpon hallitus lähti suurin puhein127927- 77909
Hotelli kainuu
Mietityttää, hotelli Kainuussa, se, että asiakkaat voivat valita ketä saa olla ja ketä ei, Illan aikana asiakkaina!37900Ovatko vastasyntyneet vauvat syntisiä?
Se ihmisten keksimä järjetön perisynti, jos ovat!330849Pitäis vaan lopettaa
Sinun kanssa yhteydenpito. Alkaa vaan haluamaan enemmän ja tuskin lopulta mikään kohtaisi. Ja ikävä vaan kasvaa ja lähei8767J. Rinta-Joupilla jättimäinen veropetosvyyhti
Seinäjoen keskustan kiinteismiljonäärit olleet jo pitkään ahtaalla ja liittykö J. Rinta-Jouppikin rintamaan? https://yl61736