Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен из Биологического эффекта )
Перейти к навигации Перейти к поиску

В эволюционной биологии , функция является причиной какой - то объект или процесс происходил в системе , которая развивалась через естественный отбор . Обычно эта причина заключается в том, что он дает определенный результат, например, что хлорофилл помогает улавливать энергию солнечного света при фотосинтезе . Следовательно, у организма, который его содержит, больше шансов выжить и воспроизвести, другими словами, функция увеличивает приспособленность организма . Характеристика, которая помогает в эволюции, называется адаптацией ; другие характеристики могут быть нефункциональными перемычками, хотя позже они, в свою очередь, могут быть использованы эволюцией для выполнения новых функций.

В биологии функция определяется по-разному. В физиологии это просто то, что делают орган, ткань, клетка или молекула.

В философии биологии разговор о функции неизбежно предполагает какую-то телеологическую цель, даже если естественный отбор действует без какой-либо цели на будущее. Тем не менее биологи часто используют телеологический язык как сокращение для обозначения функции. В современной философии биологии существует три основных объяснения функции в биологическом мире: теории причинной роли, избранного эффекта и целевого вклада.

В доэволюционной биологии [ править ]

Дополнительная информация: Четыре причины и биология Аристотеля.

В физиологии , функция представляет собой деятельность или процесс , осуществляемый с помощью системы в организме , такие , как ощущения или локомоции у животного. [1] Эта концепция функции в противоположность форме (соответственно эргон и морфа Аристотеля [2] ) была центральной в биологических объяснениях в классической античности . В более современное время это стало частью дебатов 1830 года Кювье-Жоффруа , в которых Кювье утверждал, что строение животного определяется его функциональными потребностями, в то время как Джеффруа предположил, что строение каждого животного было изменено по общему плану.[3] [4] [5]

В эволюционной биологии [ править ]

Функцию можно определить по-разному, [6] [7] в том числе как адаптация, [8] как вклад в эволюционную приспособленность, [9] в поведении животных, [10] и, как обсуждается ниже, также как своего рода причинная роль или цель в философии биологии. [11]

Адаптация [ править ]

Основная статья: Адаптация

Функциональная характеристика известна в эволюционной биологии как адаптация , а исследовательская стратегия для изучения того, является ли персонаж адаптивным, известна как адаптационизм . Хотя предположение, что персонаж является функциональным, может быть полезно в исследованиях, некоторые характеристики организмов нефункциональны, сформированы как случайные разветвления , побочные эффекты соседних функциональных систем. [8]

Естественный отбор [ править ]

Молекула хлорофилла выполняет функцию фотосинтеза .
Основная статья: Естественный отбор

С точки зрения естественного отбора , биологические функции существуют, чтобы способствовать приспособленности , увеличивая шанс того, что организм выживет для воспроизводства . [9] [12] Например, функция хлорофилла в растении, чтобы захватить энергию солнечного света для фотосинтеза , [13] , что способствует эволюционному успеху . [14]

В этологии [ править ]

Основная статья: четыре вопроса Тинбергена

Этолог Нико Тинберген назвал четыре вопроса, на основе Аристотеля «s Четыре причины , [10] , что биолог может попросить помощи объяснить поведение , хотя они были обобщены на более широкий круг. 1) Механизм: какие механизмы заставляют животное так себя вести? 2) Онтогенез : какие механизмы развития в эмбриологии животного (и его молодости, если оно учится ) создали структуры, вызывающие поведение? 3) Функция / адаптация: какова эволюционная функция поведения? 4) Эволюция: что такое филогенияповедения, или, другими словами, когда оно впервые появилось в эволюционной истории животного? Вопросы взаимозависимы, так что, например, адаптивная функция ограничивается эмбриональным развитием. [15] [16] [17] [18]

В философии биологии [ править ]

Основная статья: Телеология в биологии
«Поведение с целью»: стоттинг молодого спрингбока . [11] [19] Философ-биолог может возразить, что это имеет функцию передачи сигналов хищникам , помогая спрингбоку выжить и позволяя ему воспроизводиться. [11]

Функция - это не то же самое, что цель в телеологическом смысле, то есть обладание сознательным ментальным намерением достичь цели. В философии биологии , эволюция представляет собой процесс слепого , который не имеет «целей» на будущее. Например, дерево не выращивает цветы для каких-либо целей, а делает это просто потому, что оно эволюционировало для этого. Сказать «на дереве растут цветы, чтобы привлечь опылителей » было бы неверно, если «к» подразумевает цель. Функция описывает то, что что-то делает , а не его «цель». Однако телеологический язык часто используется биологами.как сокращенный способ описания функции, даже если его применимость оспаривается. [11]

В современной философии биологии существует три основных объяснения функции в биологическом мире: теории причинной роли [20], избранного эффекта [21] и целевого вклада. [22]

Причинная роль [ править ]

Причинно-ролевые теории биологической функции восходят к статье Роберта Камминса 1975 года. [20] Cummins определяет функциональную роль компонента системы как причинное влияние, которое компонент оказывает на большую вмещающую систему. Например, сердце играет фактическую причинную роль в перекачивании крови в кровеносной системе; Следовательно, функция сердца - перекачивать кровь. Против этого описания возражали на том основании, что это слишком расплывчатое понятие функции. Например, у сердца также есть причинный эффект, заключающийся в том, что он производит звук, но мы бы не стали рассматривать производство звука как функцию сердца. [23] [24]

Выбранный эффект [ править ]

Дополнительная информация: Естественный отбор

Теории избранных эффектов биологических функций утверждают, что функция биологического признака - это функция, для которой признак был выбран , как утверждала Рут Милликен. [21] Например, функция сердца - перекачивание крови, поскольку это действие, для которого сердце было выбрано эволюцией. Другими словами, перекачивание крови - причина развития сердца. Эту учетную запись критиковали за слишком ограничительное понятие функции. Не всегда ясно, какое поведение способствовало выбору признака, поскольку биологические признаки могут иметь функции, даже если они не были выбраны для них. Полезные мутации изначально не выбираются, но у них есть функции. [25]

Вклад цели [ править ]

Теории целевого вклада стремятся найти золотую середину между теориями причинной роли и избранными эффектами, как и в случае с Boorse (1977). [22] Боорс определяет функцию биологического признака как статистически типичный причинный вклад этого признака в выживание и воспроизводство. Так, например, иногда говорят, что полоски зебры сбивают с толку хищников . Эта роль полос зебры будет способствовать выживанию и размножению зебр, и поэтому можно сказать, что вводящие в заблуждение хищников функции полос зебры. В соответствии с этим объяснением, является ли конкретная причинная роль признака его функцией, зависит от того, способствует ли эта причинная роль выживанию и воспроизводству этого организма. [26]

См. Также [ править ]

  • Предварительная адаптация

Ссылки [ править ]

  1. ^ Флетчер, Джон (1837). О функциях организованных существ и их устройстве . Зачатки физиологии. Часть 2. О жизни, проявляющейся в раздражении . Джон Карфрэ и сын. стр.  1 -15.
  2. ^ Типтон, Джейсон А. (2014). Философская биология в аристотелевских частях животных. Springer. п. 33. ISBN 978-3-319-01421-0.со ссылкой на «Части животных» 640–641.
  3. ^ Рассел, Эдвард Стюарт (1916). Форма и функции: вклад в историю морфологии животных . Джон Мюррей.
  4. Перейти ↑ Asma, ST (1996). Следующие формы и функции : философская археология науки о жизни. Издательство Северо-Западного университета. ISBN 9780810113978.
  5. ^ Арбер, Агнес (1950). Естественная философия формы растений . Издательство Кембриджского университета.
  6. ^ Топфер, G. (2011). Функцион (PDF) . Historisches Wörterbuch der Biologie. Geschichte und Theorie der biologischen Grundbegriffe (на немецком языке). 1 . Мецлер. п. 644.
  7. ^ Топфер, Г. "Функция" . Био-концепции: происхождение и определение биологических концепций . Das Zentrum für Literatur- und Kulturforschung Berlin . Дата обращения 4 мая 2018 .
  8. ^ a b «Понимание эволюции: квалификация как адаптация» . Калифорнийский университет в Беркли . Проверено 29 июля 2016 года .
  9. ^ a b Циммер, Карл ; Эмлен, Дуглас Дж. (2013). Эволюция: осмысление жизни (1-е изд.). Робертс и издатели компании. ISBN 978-1-936221-17-2.
  10. ^ a b Hladký, V .; Гавличек, Ю. (2013). «Был ли Тинберген аристотелистом? Сравнение четырех причин Тинбергена и четырех причин Аристотеля» (PDF) . Бюллетень по этологии человека . 28 (4): 3–11.
  11. ^ a b c d "Телеологические понятия в биологии" . Стэнфордская энциклопедия философии . 18 мая 2003 . Проверено 28 июля +2016 .
  12. ^ Холл, Брайан К .; Халльгримссон, Бенедикт (2008). Эволюция Стрикбергера (4-е изд.). Джонс и Бартлетт. С. 4–6. ISBN 9781449647223.
  13. ^ Картер, Дж. Стейн (1996). «Фотосинтез» . Университет Цинциннати . Архивировано из оригинала на 2013-06-29.
  14. ^ Ши, Патрик М. (2015). «Фотосинтез и ранняя Земля» . Текущая биология . 25 (19): R855 – R859. DOI : 10.1016 / j.cub.2015.04.046 . PMID 26439346 . Фотосинтез сыграл важную роль в успехе жизни на Земле 
  15. ^ «Социобиология» . Стэнфордская энциклопедия философии. 11 ноября 2013 . Проверено 4 апреля 2017 года .
  16. ^ Тинберген, Н. (1963). «О целях и методах этологии». Zeitschrift für Tierpsychologie . 20 (4): 410–433. DOI : 10.1111 / j.1439-0310.1963.tb01161.x .
  17. ^ «Четыре области биологии» (PDF) . Проверено 2 сентября 2018 .
  18. ^ «Четыре области биологии» . Проверено 2 сентября 2018 .
  19. Перейти ↑ Caro, TM (1986). «Функции стоттинга в газелях Томсона: некоторые проверки предсказаний». Поведение животных . 34 (3): 663–684. DOI : 10.1016 / S0003-3472 (86) 80052-5 . S2CID 53155678 . 
  20. ^ a b Камминс, Роберт (1975). "Функциональный анализ". Журнал философии . 72 (20): 741–765. DOI : 10.2307 / 2024640 . JSTOR 2024640 . 
  21. ^ a b Милликен, Рут (1989). «В защиту собственных функций». Философия науки . 56 (2): 288–302. DOI : 10.1086 / 289488 . JSTOR 187875 . S2CID 120910145 .  
  22. ^ a b Бурс, Кристофер (1977). «Здоровье как теоретическое понятие». Философия науки . 44 (4): 542–573. CiteSeerX 10.1.1.486.2236 . DOI : 10.1086 / 288768 . JSTOR 186939 . S2CID 146325798 .   
  23. ^ Амундсон, Рон; Лаудер, Джордж (1994). «Функция без цели». Биология и философия . 9 (4): 443–469. DOI : 10.1007 / BF00850375 . S2CID 4997676 . 
  24. ^ Craver, Carl F. (2001). «Ролевые функции, механизмы и иерархия». Философия науки . 68 (1): 53–74. DOI : 10.1086 / 392866 . JSTOR 3081024 . S2CID 35230404 .  
  25. ^ Неандер, Карен (1991). «Функции как отдельные эффекты: защита концептуального аналитика». Философия науки . 58 (2): 168–184. DOI : 10.1086 / 289610 . JSTOR 187457 . S2CID 122866072 .  
  26. ^ Бигелоу, Джон; Парджеттер, Роберт (1987). «Функции». Журнал философии . 84 (4): 181–196. DOI : 10.2307 / 2027157 . JSTOR 2027157 .