Opis
ePUB ISBN: 978-83-01-17485-9 • Dlaczego ludzie starzeją się i umierają? • Dlaczego niektóre zwierzęta żyją krótko jak motyle, a inne długo jak żółwie? • Dlaczego w przyrodzie utrzymuje się tendencja do współpracy z osobnikami spokrewnionymi, a nie z obcymi? • Dlaczego współpraca z osobnikami obcymi, nawet z innych gatunków jest niekiedy możliwa, a czasami zupełnie nieznana? • Dlaczego u wielu gatunków ptaków samce są kolorowe i głośne, a samice szare i ciche? • Dlaczego pewne chorobotwórcze drobnoustroje stają się dla nas bardzo niebezpieczne? • Czy ewolucja wybiera zawsze rozwiązania optymalne? Na przedstawione powyżej i podobne pytania znajdzie Czytelnik odpowiedź w tej książce, która stanowi próbę związłego przedstawienia obecnego stanu biologii ewolucyjnej w relacji do ekologii. Obecnie przyjmuje się, że teoria doboru naturalnego jest teorią tłumaczącą, w jaki sposób powstały i utrzymują się wszelkie właściwości roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Ekologia ewolucyjna prezentuje te tłumaczenia, tak jak one są akceptowane przez współczesną naukę. Z tej książki mogą korzystać nie tylko studenci, ale także inni Czytelnicy szukający odpowiedzi na intrygujące pytania o funkcjonowanie organizmów w ich środowisku. W drugim wydaniu uzupełniono tekst książki o opis zjawisk prowadzących do cykli populacyjnych pardwy szkockiej, zjawisk będących efektem doboru krewniaczego. Spis treściPrzedmowa 5 1. Wprowadzenie 11 1.1. Biologia ewolucyjna, ekologia i etologia do połowy XX wieku 11 1.2. Przełom lat sześćdziesiątych XX wieku 13 1.3. Ekologia i biologia ewolucyjna jako nauki empiryczne 15 1.4. Nauka jako działalność społeczna 19 1.5. Kilka uwag o ochronie przyrody 20 2. Podstawowe pojęcia 23 2.1. Dostosowanie, czyli fitness 23 2.2. Dobór naturalny 25 2.3. Przystosowanie, czyli adaptacja 30 2.4. Mechanizm i funkcja. Czynniki bezpośrednie i ultymatywne 32 2.5. Plastyczność fenotypowa i norma reakcji 34 2.6. Medycyna darwinowska 37 3. Optymalizacja ewolucyjna 41 3.1. Wrony i ślimaki 42 3.2. Optymalizacja czasu trwania kopulacji muchy gnojnej Scatophaga stercoraria 44 3.3. Zastosowanie reguły o wartości skrajnej przy badaniu żerowania zwierząt 46 3.4. Zmienność jako sposób optymalizacji 48 4. Dobór krewniaczy 53 4.1. Wstęp 53 4.2. Wyprowadzenie nierówności Hamiltona dla pełnego rodzeństwa 56 4.3. Altruizm a egoizm 57 4.4. Współczynnik pokrewieństwa 59 4.5. Rozpoznawanie pokrewieństwa 62 4.6. Dane empiryczne o efektach doboru krewniaczego 63 4.7. Ekologiczne konsekwencje doboru krewniaczego 67 4.8. Koncepcja samolubnego genu a sprawa poziomu doboru 73 5. Strategia ewolucyjnie stabilna 76 5.1. Prosty model: agresor i ustępujący 77 5.2. Strategia legalisty 81 5.3. Model asymetrycznego konfliktu między dwoma osobnikami 83 5.4. Osobnik naprzeciw populacji: ewolucyjnie stabilny stosunek liczbowy płci 86 5.5. Ewolucyjna stabilność a optymalizacja: rywalizacja roślin o wodę 88 5.6. Dygresja socjologiczno-polityczna 91 6. Altruizm i współpraca bez spokrewnienia 93 6.1. Dylemat więźnia i odwzajemnienie 93 6.2. Strategia wet za wet 95 6.3. Dane empiryczne 97 6.4. Trudności teoretyczne altruizmu odwzajemnionego 98 6.5. Współpraca tworzących się losowo małych grup 99 6.6. Uwaga ogólna o altruizmie i współpracy 103 6.7. Tragedia wspólnot (tragedy of the commons) 104 7. Płciowość i dobór płciowy 107 7.1. Przystosowawcze znaczenie płciowości 107 7.2. Hipoteza Czerwonej Królowej i znaczenie pasożytnictwa 111 7.3. Definicja i klasyfikacja doboru płciowego 116 7.4. Przyczyny i konsekwencje wybiórczości samic 117 8. Ewolucja strategii życiowych 123 8.1. Dobór typu r i dobór typu K 124 8.2. Czas dojrzewania i wielkość ciała organizmów 127 8.3. Wartość reprodukcyjna i ewolucja menopauzy 131 8.4. Ultymatywne przyczyny starzenia się i umierania 134 8.5. Wielkość lęgu i poliowulacja 140 9. Indywidualna zmienność a dynamika liczebności populacji 144 9.1. Holizm i redukcjonizm w ekologii 144 9.2. Model dynamiki liczebności oparty na fenotypowej zmienności osobników 146 9.3. Dane empiryczne odpowiadające modelom teoretycznym 152 9.4. Zmienność między osobnikami, jej przyczyny i charakterystyka 153 9.5. Zmienność fenotypowa, heterogeniczność przestrzenna i samoregulacja zagęszczenia populacji 155 10. Populacja w przestrzeni 160 10.1. Idealnie swobodne rozmieszczenie a rozmieszczenie despotyczne 160 10.2. Izodary 164 10.3. Koncepcja źródła i ujścia (source and sink) w ekologii populacyjnej 165 11. Metapopulacje, biogeografia wysp i teoria doboru grupowego 168 11.1. Wprowadzenie: model podstawowy 168 11.2. Modyfikacje modelu metapopulacji: wyspy z lądem stałym 174 11.3. Dobór grupowy 176 12. Metapopulacje: dalsze zastosowania 182 12.1. Ewolucja zjadliwooeci (wirulencji) pasożytów 182 12.2. Dygresja socjologiczna 184 12.3. Modele symulacyjne i przewidywania dynamiki metapopulacji 186 12.4. Metapopulacje w ochronie przyrody 187 Dodatek 1. Frekwencje genotypów i genów, reguła Hardy’ego i Weinberga 190 Dodatek 2. Dobór jako zmiana częstości genów i zmiana