解码费舍尔的自然选择基本定理
公式:(方差适应度, 平均适应度) => 平均适应度 == 0 ? '平均适应度不能为零' : 方差适应度 / 平均适应度
理解费舍尔的自然选择基本定理
费舍尔的自然选择基本定理是进化生物学中的一个基石概念，因其基本重要性常常与物理学中的引力法则相提并论。该定理由罗纳德·A·费舍尔在1930年提出，联系了种群平均适应度的变化与种群内部适应度的遗传方差。让我们深入探讨这个公式、它的组成部分及其在现实世界中的重要性。
公式及其组成部分
该公式本质上表明，种群平均适应度的增加速率等于适应度的加性遗传变异。
(方差适应度, 平均适应度) => 平均适应度 == 0 ? '平均适应度不能为零' : 方差适应度 / 平均适应度这可以分为两个主要部分：
- 方差适应度这就是人群中的适应性加性遗传方差。它衡量了由于遗传差异适应性值的变化程度。通常，这是用任意的适应性单位来衡量的，这些单位量化了遗传变异。
- 平均适应度这是人群的平均适应度，通过将所有适应度值的总和除以个体数量来计算。这也以适应度单位进行测量。
通过将适应性遗传变异的加性部分与平均适应性相除，该定理提供了适应性的增长速率，这帮助我们理解自然选择如何带来进化变化。
澄清输入和输出
这个公式的输入和输出可能有点抽象，所以让我们让它们变得更具体：
- 方差适应度
类型：数值（以任意适应性单位为测量单位）
示例值：25.0（较高的值表示适应中的遗传多样性更大）
- 平均适应度
类型：数值（以任意适应性单位为测量单位）
示例值：100.0（人群的平均适应度）
平均适应度增长率 （数字，单位与输入相同）从除法得出的结果。例如，如果 varianceFitness 是 25.0，meanFitness 是 100.0，那么平均适应度的增加率将是 0.25。
现实世界示例
考虑一个甲虫种群，其中个体的适应性（通过繁殖成功来衡量）因遗传差异而异。假设我们有以下数据：
方差适应度30.0 健身单位
平均适应度120.0 健身单位
使用费舍尔基本定理，我们计算：
(方差适应度, 平均适应度) => 平均适应度 == 0 ? '平均适应度不能为零' : 30.0 / 120.0 = 0.25因此，因自然选择而导致的这种甲虫种群平均适应度的增长率为0.25适应度单位。这意味着该种群的平均适应度预计将增加，反映出进化适应。
数据表示例
| 参数 | 描述 | 值 |
|---|---|---|
| 方差适应度 | 适应性中的加性遗传方差 | 30.0 |
| 平均适应度 | 种群的平均适应度 | 120.0 |
| 平均适应度增长率 | 定理的结果 | 0.25 |
关于费舍尔自然选择基本定理的常见问题
该定理的重要性是什么？
该定理强调了自然选择在推动种群进化变化中的力量，通过展示遗传差异如何有助于平均适应性增加。
健身是如何衡量的？
适应度通常是通过繁殖成功或个体可以产生的后代数量来衡量的。这是一个抽象的值，但可以用适合研究的任意单位进行量化。
定理是否总是准确的？
虽然它提供了一个强大的框架，但现实世界中的种群常常会经历如遗传漂变、突变和环境变化等因素，这些因素会影响适应性并偏离定理所描述的理想情境。
摘要
费舍尔自然选择基本定理是进化生物学中的一个重要原则，量化了基因变异如何推动种群的适应性变化。通过理解和应用这一定理，生物学家可以预测和研究各种物种的进化动态。