适应与适合度

适应是自然选择塑造的性状，旨在提高特定功能的表现；适合度是衡量生物体对未来世代后代贡献的指标。

Definition

适应是一种可遗传的性状，因其在特定环境中增强生存或繁殖而由自然选择产生并维持。适合度是基因型或表型对下一代预期的繁殖贡献，是选择最大化的量。

Scope

本主题涵盖了适应作为过去选择产物的概念、适合度的含义和测量、用于识别适应的标准、权衡和限制的作用，以及区分适应与副产品和偶然特征的朴素适应主义批判。

Core questions

• 需要哪些证据来证明一个性状是适应而不是副产品？
• 适合度如何在不同生物和环境中定义和测量？
• 权衡以及发育和遗传限制如何限制适应？
• 为什么假设每个性状都得到最佳适应是一种谬误？

Key theories

自然选择的适应

提高相对适合度的性状在世代中受到青睐和完善，从而产生设计的外观；严格的证明需要表明该性状提高了特定功能的表现，并且是为该功能而选择产生的。

适应主义纲领的批判

并非每个性状都是适应；有些是副产品（拱肩）、限制或漂移的结果，适应性假设必须经过检验而不是假设。

Mechanisms

适合度将生存、交配成功和繁殖力整合到预期的繁殖产出中，可以分解为各个组成部分，并作为基因型之间的相对适合度进行测量。适应随着选择提高改善功能的等位基因频率而累积，但它受到权衡（以牺牲一个性状为代价来改善另一个性状）、遗传相关性和多效性以及发育和历史限制的制约。区分真正的适应与副产品或中性性状需要比较、实验或功能证据，而不仅仅是合理性。

Clinical relevance

适合度权衡的概念为进化医学提供了信息，包括衰老为何持续存在以及病原体如何在传播与毒力之间取得平衡；理解适应也有助于指导抗性管理和育种策略的设计。

History

威廉姆斯1966年的批判通过坚持只有在必要时才援引适应并以功能证明来深化了适应的概念。古尔德和列文廷1979年的“拱肩”论文挑战了不加批判的适应主义，促使对性状是适应的说法采取更严谨的假设检验方法。

Debates

性状应如何轻易地被解释为适应？

适应主义争论涉及生物体形态在多大程度上反映了优化选择与限制、副产品和偶然性，以及适应性主张所需的证据标准。

Key figures

• George C. Williams
• Stephen Jay Gould
• Richard Lewontin

Seminal works

• williams1966
• gouldLewontin1979
• futuyma2017

Frequently asked questions

每个性状都是适应吗？

不是。有些性状是其他特征的副产品、发育或遗传限制的结果，或是漂移的结果；证明适应需要特定功能的选择证据。

适合度实际测量的是什么？

适合度衡量的是基因型或表型对未来世代的预期繁殖贡献，结合了生存、交配成功和繁殖力，通常以相对于群体中其他变异体的形式表示。