Evolution von Verhalten und Lebensgeschichte
Dieses Feld wendet die Evolutionstheorie auf Verhalten und auf den Zeitpunkt von Wachstum, Reproduktion und Tod an und erklärt Merkmale wie Kooperation, Partnerwahl und Lebensspanne als Ergebnisse der natürlichen Selektion auf Fitness.
Definition
Die Evolution von Verhalten und Lebensgeschichte ist die Untersuchung, wie die natürliche Selektion Verhaltensstrategien und den Zeitplan von Geburt, Wachstum, Reproduktion und Tod formt. Sie behandelt Verhaltens- und Lebensgeschichte-Merkmale als Anpassungen, die die Fitness unter Berücksichtigung ökologischer und physiologischer Einschränkungen maximieren.
Scope
Dieser Bereich umfasst die adaptive Analyse von Verhalten und Lebensgeschichte: die Evolution von Sozialverhalten und Altruismus durch Verwandtenselektion, die Rolle der sexuellen Selektion bei der Gestaltung von Paarungssystemen und Ornamenten, die Lebensgeschichte-Theorie und ihre Kompromisse zwischen Reproduktion und Überleben sowie die Koevolution zwischen interagierenden Arten.
Sub-topics
Core questions
- Wie kann sich altruistisches und kooperatives Verhalten unter natürlicher Selektion entwickeln?
- Wie erzeugt sexuelle Selektion aufwendige Ornamente und Paarungsverhalten?
- Welche Kompromisse bestimmen die Evolution von Lebensgeschichte-Merkmalen wie dem Alter bei der Geschlechtsreife und der Lebensspanne?
- Wie entwickeln sich interagierende Arten als Reaktion aufeinander durch Koevolution?
Key theories
- Inklusive Fitness und Verwandtenselektion
- Altruismus kann sich entwickeln, wenn die Reproduktionskosten für den Akteur durch Vorteile für Verwandte, gewichtet nach Verwandtschaftsgrad, aufgewogen werden, wie durch Hamiltons Regel erfasst, die Fitness erweitert, um Effekte auf Verwandte einzuschließen.
- Lebensgeschichte-Theorie
- Da Ressourcen begrenzt sind, stehen Organismen vor Kompromissen zwischen Wachstum, Reproduktion und Überleben, und die Selektion optimiert den Zeitplan dieser Allokationen, um den lebenslangen Reproduktionserfolg zu maximieren.
Mechanisms
Verhaltens- und Lebensgeschichte-Merkmale entwickeln sich, da die natürliche Selektion auf ihre Fitnesskonsequenzen einwirkt. Sozialverhalten wird durch inklusive Fitness analysiert, wobei die Hilfe für Verwandte die durch Abstammung geteilten Gene verbreiten kann, und durch Spieltheorie, wobei die beste Strategie davon abhängt, was andere tun. Sexuelle Selektion entsteht durch Konkurrenz um Partner und Partnerwahl, wobei Merkmale bevorzugt werden, die den Paarungserfolg verbessern, selbst auf Kosten des Überlebens. Die Evolution der Lebensgeschichte spiegelt Kompromisse wider, die durch begrenzte Ressourcen auferlegt werden, sodass Investitionen in die aktuelle Reproduktion gegen Überleben und zukünftige Reproduktion abgewogen werden. Koevolution tritt auf, wenn reziproke Selektion zwischen Arten, wie bei Räubern und Beute oder Wirten und Parasiten, eine fortlaufende Anpassung in jeder Art vorantreibt.
Clinical relevance
Lebensgeschichte- und Verhaltensentwicklung informieren die evolutionäre Medizin, einschließlich der Evolution der Seneszenz, der Wirt-Pathogen-Virulenz-Kompromisse und des Reproduktionszeitpunkts, und verhaltensökologische Modelle leiten die Schädlingsbekämpfung und den Schutz des Sozial- und Brutverhaltens.
History
Hamiltons Theorie der inklusiven Fitness von 1964 erklärte Sozialverhalten in genetischen Begriffen, und Trivers, Maynard Smith und andere entwickelten in den 1970er Jahren reziproken Altruismus, elterliche Investition und evolutionäre Spieltheorie. Die Lebensgeschichte-Theorie reifte parallel, synthetisiert von Stearns und anderen, und etablierte Verhaltensökologie und Lebensgeschichte-Evolution als zentrale evolutionäre Felder.
Debates
- Verwandtenselektion versus Gruppenselektion
- Wie die Evolution der Kooperation am besten erklärt werden kann, durch inklusive Fitness- und Verwandtenselektionstheorie oder durch Multilevel- und Gruppenselektion, bleibt eine umstrittene und manchmal hitzige Debatte.
Key figures
- W. D. Hamilton
- Robert Trivers
- John Maynard Smith
- Stephen Stearns
Related topics
Seminal works
- hamilton1964
- stearns1992
- daviesKrebsWest2012
Frequently asked questions
- Wie kann sich selbstloses Verhalten entwickeln, wenn die Selektion egoistische Gene begünstigt?
- Durch Verwandtenselektion: Wenn ein Individuum Verwandten hilft, die Kopien derselben Gene tragen, können sich diese Gene verbreiten, selbst wenn der Helfer einen Teil seiner eigenen Reproduktion opfert, solange Hamiltons Regel des Verwandtschaftsgrades mal Nutzen, der die Kosten übersteigt, erfüllt ist.
- Warum altern und sterben Organismen, anstatt unbegrenzt zu leben?
- Die Lebensgeschichte-Theorie erklärt Seneszenz als Folge von Kompromissen und der abnehmenden Selektionskraft in späteren Lebensjahren, sodass Gene, die die frühe Reproduktion fördern, begünstigt werden können, selbst wenn sie später im Leben eine Verschlechterung verursachen.