Aký je princíp šetrenia v biológii?

Biológovia často zobrazujú vzťahy medzi druhmi vo forme rozvetveného stromu, kde je každý z nich uzol v strome označuje časový bod, v ktorom sa procesom nového stromu objavil nový druh vývoj. Zistiť, ako navzájom druhy súvisia a kto sa z koho vyvinul, môže byť zložitá úloha. Jedným z najdôležitejších princípov, ktoré biológovia používajú pri kreslení týchto takzvaných fylogenetických stromov, je princíp šetrnosti.

Princíp šetrenia tvrdí, že najpravdepodobnejšie je najjednoduchšie konkurenčné vysvetlenie. Teória, ktorú vyvinul logik 14. storočia William z Ockamu, je známa aj ako Occamova žiletka.

Biológovia pri kreslení fylogenetických stromov využívajú princíp šetrnosti. Ak chcete nakresliť fylogenetický strom, musíte najskôr určiť, ktoré druhy v skupine majú navzájom najbližšie príbuzné vzťahy. Biológovia všeobecne porovnávajú DNA alebo fyzikálne vlastnosti druhov v skupine a hľadajú rozdiely. Princíp šetrnosti, ktorý sa uplatňuje v biológii, hovorí, že fylogenetický strom, ktorý vyžaduje najmenej evolučných zmien, je ten, o ktorom by ste sa mali domnievať, že je správny.

Najjednoduchší príklad zahŕňa fyzickú charakteristiku ako perie. Povedzme, že porovnávate tri druhy zvané A, B a C; A a B majú perie a C nie. Na základe princípu šetrnosti by ste dospeli k záveru, že dva druhy s perím sú si príbuznejšie (tj. zdieľať čerstvejšieho spoločného predka), pretože v takom prípade by sa vlastnosť peria potrebovala iba vyvinúť raz. Alternatíva by znamenala, že zo spoločného predka vznikli A a ďalší druh, ktorý sa teraz stal spoločným predkom C a B. V takom prípade by sa vlastnosť peria musela vyvinúť dvakrát; princíp šetrenia by tvrdil, že nejde o správnu históriu.

Pri vytváraní najšetrnejších fylogenetických stromov biológovia zvyčajne berú do úvahy viaceré charakteristiky a sekvencie DNA z viacerých génov. Ak je zapojených iba niekoľko druhov, môžete urobiť túto analýzu pomocou očí; ale s rastom počtu druhov rastie aj počet možných evolučných stromov, ktoré by ich všetky mohli spájať. Určenie správneho stromu na základe šetrenia sa môže rýchlo stať veľmi komplikovaným problémom. V súčasnosti biológovia často používajú počítačové algoritmy, ktoré rýchlo triedia veľké množstvo možných stromov a každému z nich priraďujú skóre podľa toho, koľko evolučných zmien by si to vyžadovalo.

Princíp šetrenia je predpoklad, ktorý pravdepodobne platí pre väčšinu situácií, ale nemusí to byť vždy tak. Je možné, že skutočná evolučná história skupiny druhov nie je tá, ktorá zahŕňala najmenej zmien - pretože evolúcia nie je vždy šetrná. Ďalším prístupom k určovaniu vzťahov je takzvaná analýza maximálnej pravdepodobnosti, ktorá pomocou štatistickej analýzy určuje, ktorý evolučný strom je najpravdepodobnejší alebo najpravdepodobnejší. Šetrnosť aj maximálna pravdepodobnosť majú svojich vlastných obhajcov a kritikov.

  • Zdieľam
instagram viewer