Фундаментальная теорема Фишера о естественном отборе


Фундаментальная теорема Фишера о естественном отборе — это идея о генетической изменчивости [1] [2] в популяционной генетике , развитая статистиком и биологом-эволюционистом Рональдом Фишером . Надлежащий способ применения абстрактной математики теоремы к реальной биологии был предметом некоторых споров.

Теорема была впервые сформулирована в книге Фишера 1930 года «Генетическая теория естественного отбора» . [3] Фишер сравнил его с законом энтропии в физике , заявив, что «немало поучительно, что столь похожий закон занимает главенствующее положение среди биологических наук». Модель равновесия квазисцепления была введена Мотоо Кимурой в 1965 году в качестве приближения в случае слабого отбора и слабого эпистаза . [5] [6]

Во многом из-за вражды Фишера с американским генетиком Сьюэллом Райтом по поводу адаптивных ландшафтов теорема была широко неправильно истолкована как означающая, что средняя приспособленность популяции всегда будет увеличиваться, хотя модели показали, что это не так. [7] В 1972 году Джордж Р. Прайс показал , что теорема Фишера действительно верна (и что доказательство Фишера также было правильным, несмотря на одну или две опечатки), но не нашел в ней большого значения. Изощренность, на которую указал Прайс и которая затруднила понимание, заключается в том, что теорема дает формулу для части изменения частоты генов, а не для всего. Можно сказать, что это часть естественного отбора. [8]

Более поздняя работа (рассмотренная Графеном в 2003 г.) основывается на понимании Прайса двумя способами. Одна из них стремится улучшить теорему, дополнив ее, т. е. найдя формулу для всего изменения частоты генов и объяснив эффекты мутаций. [9] Другой утверждает, что частичное изменение действительно имеет большое концептуальное значение и направлено на то, чтобы распространить аналогичные результаты частичного изменения на все более и более общие популяционные генетические модели. [10]

Из-за смешанных факторов проверка фундаментальной теоремы проводится довольно редко, хотя Болник в 2007 году проверил этот эффект на естественной популяции. [11]