피셔의 원리

Fisher's principle

피셔 원리성생식을 통해 자손을 생산하는 대부분종의 성비암수 사이에 대략 1:1인 이유를 설명하는 진화 모델입니다. A. W. F. Edwards는 그것이 "아마도 진화 생물학에서 가장 유명한 주장"이라고 말했습니다.[1]

피셔의 원리는 로널드 피셔에 의해 1930년 저서 "자연[2] 선택의 유전자 이론"에서 윤곽이 드러났습니다(그러나[1] 피셔에게 원래의 것으로 잘못 귀속되었습니다). Fisher는 부모의 지출 측면에서 자신의 주장을 굽히고, 남녀 모두의 부모의 지출은 평등해야 한다고 예측했습니다. 따라서 1:1인 성비를 "라고 합니다.Fisherian"과 1:1이 아닌 것들은 "Non-Fisherian" 또는 "Extraordinary"이며 Fisher의 모델에서 가정한 것을 깨뜨리기 때문에 발생합니다.[3][4]

기본설명

W. D. 해밀턴은 1967년에 발표한 "특별한 성비"에 관한 논문에서 남성과 여성이 생산하는 데 드는 비용이 동등하다는 조건을 감안할 [3]때 다음과 같이 간단한 설명을 했습니다.

  1. 남성 출생이 여성보다 덜 일반적이라고 가정해 보겠습니다.
  2. 그러면 새로 태어난 수컷이 새로 태어난 암컷보다 더 나은 짝짓기 전망을 가지고 있어서 더 많은 자손을 가질 것으로 기대할 수 있습니다.
  3. 따라서 유전적으로 수컷을 생산하려는 부모들은 그들에게서 태어난 손주의 수가 평균 이상인 경향이 있습니다.
  4. 따라서 남성이 생산하는 성향의 유전자가 확산되고, 남성의 출생이 일반화됩니다.
  5. 성비가 1:1로 가까워질수록 수컷을 낳는 장점은 사라집니다.
  6. 여성이 남성으로 대체되는 경우에도 같은 이치가 적용됩니다. 따라서 1:1이 평형 비율입니다.

현대 언어에서 1:1 비율은 진화적으로 안정된 전략(ESS)입니다.[5]

부모투자

Fisher는 Eric Charnov와 James J. Bull에 의해 "특징적으로 말을 잘 한다" 그리고 "비판적이다"[6]라고 묘사된 6장: "성적 재생산과 성적 선택"[2]에서 다음과 같이 썼습니다.

모든 종류의 유기체에서 젊은이들은 부모로부터 파생된 일정량의 생물학적 자본을 부여받은 직업을 시작합니다. 이것은 종에 따라 그 양이 천차만별이지만, 대체로, 자손이 독립적인 삶을 영위할 수 있기 전에, 그리고 거의 보편적으로, 부모가 아이들을 위해 만들기 위한 본능에 의해 유도되는 시간이나 활동의 일부에 대한 특정한 소비가 있었습니다. 그들을 대신한 이 부모들의 지출이 이제 막 멈춘 시점에서 이 자손들의 번식 가치를 생각해 봅시다. 만약 우리가 그러한 자손의 전체 세대의 총합을 고려한다면, 각 성별은 모든 미래 세대의 조상의 절반을 공급해야 하기 때문에, 이 그룹에 속한 수컷의 총 번식 가치는 모든 암컷의 총 번식 가치와 정확히 같다는 것이 분명합니다. 따라서 성비는 자연선택의 영향을 받아 각 성의 자녀에 대한 부모의 총 지출은 동일해야 하며, 예를 들어 그렇지 않은 경우와 남성을 생산하는 데 총 지출은 동일해야 합니다. 암컷을 낳는 데 드는 총 지출액보다 적었고, 수컷의 총 생식 가치는 암컷의 그것과 같으므로, 선천적으로 수컷을 과도하게 낳는 경향이 있는 그 부모들은, 같은 지출에 대해, 더 많은 양의 생식 가치를 생산하고, 결과적으로 부모가 여성의 생산에 선천적으로 치우치는 것보다 더 많은 부분의 미래 세대의 시조가 될 것입니다. 따라서 선택은 남성에 대한 지출이 여성에 대한 지출과 같아질 때까지 성비를 높일 것입니다.[2]

논법의 전개

피셔의 원리는 각 성별이 모든 미래 세대의 유전자의 정확히 절반을 공급하기 때문에 두 성별 중 하나를 더 많이 생산하기 위한 유전자가 모집단에서 균등화되는 모델의 초기 예입니다.

Fisher의 원리는 주파수 의존적 선택의 개념에 뿌리를 두고 있지만, Fisher의 원리는 주파수 의존적 선택 그 자체가 아닙니다. 이 경우 빈도 의존적 선택은 개인이 번식할 수 있는 확률이 자신의 성과 관련하여 이성의 빈도에 의존한다는 논리입니다. 이것은 1871년 다윈에 의해 처음으로 묘사되었습니다.

피셔의 원리는 자연 선택이 자녀의 빈도에 영향을 주지 않고 개인의 손자의 빈도에 영향을 미치는 유전자에 어떻게 작용할 수 있는지를 설명하기 위해 빈도 의존성을 확장합니다. 피셔는 각 성별이 모든 미래 세대의 유전자의 정확히 절반을 공급하기 때문에 부모들이 자손의 각 성별 간에 동등하게 자원을 투자할 것이라고 예측했습니다. 결과적으로, 부모들이 성에 불평등하게 투자하게 만드는 유전자들은 반대로 선택되는 경향이 있을 것입니다. 피셔는 인간의 경우, 더 많은 남자아이들이 태어나지만, 남자아이들은 유아기에 사망할 가능성이 더 높다는 것을 알고 있었습니다. 결과적으로, 그는 부모들이 남자 아이들에게 더 적게 투자하는 경향이 있기 때문에 – 더 많은 남자 아이들이 부모의 돌봄 기간이 끝나기 전에 사망하기 때문에 – 각각의 성별에 대한 부모의 투자를 평등하게 하기 위해 남자 아이들의 출생 비율이 더 높다고 추론했습니다.

피셔의 원리는 진화론적 게임 이론의 전조이기도 합니다. 맥아더(1965)게임 이론의 언어를 성비에 적용할 것을 처음 제안했고,[7] 이후 WD가 이를 받아들였습니다. 평형점을 "비극적인 전략"이라고 말한 해밀턴(1967).[3] Hamilton의 무적 전략은 John Maynard Smith와 George R에 의해 다듬어졌습니다. 가격(1973)은 진화적으로 안정된 전략, 즉 돌연변이 전략에 의해 침범될 수 없는 전략에 대한 개념으로.[5]

특히 로버트 트리버스(Robert Trivers)가 개발한 Fisher의 부모의 지출(현재는 부모의 투자라고 함) 개념은 현재 생태학에서 중요한 개념입니다.

정신과 의사 랜돌프 M. 네세는 Fisher의 원리가 집단 선택보다 개인 수준의 선택이 지배적인 것을 설명한다고 주장했습니다. 왜냐하면 집단의 가상적인 성 불균형과 상관없이, 부모 유기체의 유전자는 후속 세대로의 전파를 최대화하기 위해 덜 빈번한 성의 자손을 생산하지만 그룹 성장 속도에 상당한 비용을 지불합니다.[8]

피셔출처

A.W.F.의 역사적 연구. 에드워즈는 비록 이 아이디어가 피셔에게 귀속되었지만, 찰스 다윈은 원래 인간하강편 제1판에서 유사한 주장을 공식화했지만 제2판에서는 삭제했습니다. 피셔는 제2판의 사본만 가지고 있었고 자연 선택유전자 이론에서 다윈의 말을 인용했습니다.[1][9][2]

예나 대학의 칼 뒤싱(Carl Düsing)은 1883년에서 1884년 사이에 유사한 주장을 세 작품에서 발표했는데,[9] 이는 쇼와 몰러의 후기 모델과 본질적으로 동일합니다.[10] 다윈은 일부일처제를 가정하는 반면 피셔는 그렇지 않다는 점에서 다윈의 주장과 피셔의 주장은 다르다고 주장해 왔습니다; 같은 저자는 피셔가 부모의 투자에 대한 아이디어를 소개하고 독립의 나이에 존재해야 할 성비를 계산했다는 점을 제외하고는, 번식의 시대보다 앞서 있을지도 모릅니다.[11]

참고문헌

  1. ^ a b c Edwards, A.W.F. (1998). "Natural selection and the sex ratio: Fisher's sources". American Naturalist. 151 (6): 564–569. doi:10.1086/286141. PMID 18811377. S2CID 40540426.
  2. ^ a b c d Fisher, R.A. (1930). "Chapter 6: Sexual Reproduction and Sexual Selection § Natural Selection and the sex-ratio". The Genetical Theory of Natural Selection. Oxford, UK: Clarendon Press. p. 141.
  3. ^ a b c Hamilton, W.D. (1967). "Extraordinary sex ratios". Science. 156 (3774): 477–488. Bibcode:1967Sci...156..477H. doi:10.1126/science.156.3774.477. PMID 6021675.
  4. ^ 차노프, E., 불, J. (1989) "성 변화와 환경적 결정을 갖는어족 성비", 네이처 338, 148-150쪽. https://doi.org/10.1038/338148a0 2022년 3월 29일 검색.
  5. ^ a b Maynard Smith, J.; Price, G.R. (1973). "The logic of animal conflict". Nature. 246 (5427): 15–18. Bibcode:1973Natur.246...15S. doi:10.1038/246015a0. S2CID 4224989.
  6. ^ Bull, J.J.; Charnov, E.L. (1988). "How fundamental are Fisherian sex ratios?". In Harvey, P.H.; Partridge, L. (eds.). Oxford Surveys on Evolutionary Biology. Vol. 5. Oxford, UK: Oxford University Press. pp. 96–135.
  7. ^ MacArthur, R.H. (1965). Waterman, T.; Horowitz, H. (eds.). Theoretical and Mathematical Biology. New York, NY: Blaisdell.
  8. ^ Nesse, Randolph M. (2019). Good Reasons for Bad Feelings: Insights from the Frontier of Evolutionary Psychiatry. Dutton. pp. 164–166. ISBN 978-1101985663.
  9. ^ a b Edwards, A.W.F. (2000). "Carl Düsing (1884) on the Regulation of the Sex-Ratio". Theoretical Population Biology. 58 (3): 255–257. doi:10.1006/tpbi.2000.1482. PMID 11120652.
  10. ^ Shaw, R.F.; Mohler, J.D. (1953). "The selective significance of the sex ratio". American Naturalist. 87 (837): 337–342. doi:10.1086/281794. JSTOR 2458523. S2CID 85283716.
  11. ^ Sober, E. (2011). Did Darwin Write the Origin Backwards? Philosophical Essays on Darwin's Theory. Amherst, NY: Prometheus Books.

더보기

진화 생물학에서 가장 유명한 논쟁으로서, (에드워즈, 1998, 페이지 564–569) 피셔의 원리는 진화에 관한 대중적인 과학 서적의 주요한 부분입니다. 예를 들어 다음을 참조하십시오.

더 발전된 치료를 원하는 사람은 다음을 참조하십시오.

  • Pen, Ido; Weissing, Franz J. (2002). "chapters 1 and 2". In Hardy, Ian C.W. (ed.). Sex Ratios: Concepts and Research Methods.