Hvad er princippet om parsimonium i biologi?

Biologer skildrer ofte forhold mellem arter i form af et forgrenet træ, hvor hver knude i træet angiver et tidspunkt, hvor en ny art opstod gennem processen med udvikling. At finde ud af, hvordan arter er relateret til hinanden, og hvem der udviklede sig fra hvem, kan være en kompleks opgave. Et af de vigtigste principper, som biologer bruger, når de tegner disse såkaldte fylogenetiske træer, er princippet om parsimonium.

Princippet om parsimonium hævder, at den mest enkle af konkurrerende forklaringer mest sandsynligt er korrekt. Teorien er udviklet af logikeren William of Ockam fra det 14. århundrede og er også kendt som Occams barbermaskine.

Biologer bruger princippet om parsimonium, når de tegner fylogenetiske træer. For at tegne et fylogenetisk træ skal du først bestemme, hvilke arter i en gruppe der er mest beslægtede med hinanden. Biologer sammenligner generelt DNA'et eller de fysiske egenskaber hos arter i gruppen og ser efter forskelle. Princippet om parsimon som anvendt på biologi siger, at det fylogenetiske træ, der kræver de færreste evolutionære ændringer, er det, du skal antage, er korrekt.

Det enkleste eksempel involverer en fysisk egenskab som fjer. Lad os sige, at du sammenligner tre arter kaldet A, B og C; A og B har fjer og C ikke. Baseret på princippet om parsimonium vil du konkludere, at de to arter med fjer er tættere beslægtede (dvs. del en nyere fælles forfader), da fjeregenskaben i så fald kun skulle have udviklet sig enkelt gang. Alternativet ville antyde, at en fælles forfader gav anledning til A og en anden art, der nu blev den fælles forfader til C og B. I så fald skulle fjeregenskaben have udviklet sig to gange; princippet om parsimonium hævder, at dette ikke er den korrekte historie.

For at skabe de mest parsimonious fylogenetiske træer tager biologer normalt hensyn til flere egenskaber og DNA-sekvenser fra flere gener. Hvis kun få arter er involveret, kan du foretage denne analyse med øjet; men når antallet af arter vokser, øges også antallet af mulige evolutionære træer, der kunne forbinde dem alle. Bestemmelse af det rigtige træ baseret på parsimonium kan hurtigt blive et meget kompliceret problem. I dag bruger biologer ofte computeralgoritmer, der hurtigt sorterer gennem et stort antal mulige træer og tildeler hver en score baseret på hvor mange evolutionære ændringer, det ville kræve.

Princippet om parsimonium er en antagelse, der sandsynligvis er sand i de fleste situationer, men som ikke altid behøver at være sandt. Det er muligt, at den faktiske evolutionære historie for en gruppe af arter ikke er den, der involverede de færreste ændringer - fordi evolution ikke altid er parsimonious. En anden tilgang til bestemmelse af sammenhænge er såkaldt maksimal sandsynlighedsanalyse, som bruger statistisk analyse til at bestemme, hvilket evolutionært træ der er mest sandsynligt eller mest sandsynligt. Både parsimonium og maksimal sandsynlighed har deres egne fortalere og kritikere.

  • Del
instagram viewer