Hvad er princippet om prædiken i biologi?

Biologer skildrer ofte forhold mellem arter i form af et forgrenende træ, hvor hver knude i træet indikerer et tidspunkt, hvor en ny art opstod gennem evolutionsprocessen. At finde ud af, hvordan arter er relateret til hinanden, og som udviklede sig fra hvem kan være en kompleks opgave. Et af de vigtigste principper, som biologer bruger, når man tegner disse såkaldte fylogenetiske træer, er princippet om prædiken.

Definition

Princippet om præstationsprincippet hævder, at de enkleste af konkurrerende forklaringer er mest sandsynlige at være korrekt. Udviklet af det 14. århundrede logikeren William of Ockam, er teorien også kendt som Occam's Razor.

Biologer bruger princippet om præstationer ved tegning af fylogenetiske træer. For at tegne et fylogenetisk træ skal du først afgøre, hvilke arter i en gruppe der er tæt forbundet med hinanden. Biologer sammenligner generelt DNA eller fysiske egenskaber hos arter i gruppen og søger forskelle. Princippet om parsimoni som anvendt på biologi siger, at det fylogenetiske træ, der kræver de færreste evolutionære ændringer, er det, du bør antage, er korrekt.

Eksempler på

Det enkleste eksempel indebærer en fysisk egenskab som fjer. Lad os sige, at du sammenligner tre arter kaldet A, B og C; A og B har fjer og C gør det ikke. Baseret på princippet om prædikenhed, ville du konkludere de to arter med fjer er mere nært beslægtede (dvs. dele en nyere fælles forfader), da det i så fald kun fjertræk kun ville have udviklet sig en gang. Alternativet ville betyde, at en fælles forfader gav anledning til A og en anden art, der nu blev den fælles forfader for C og B. I så fald skulle fjeregenskabet have udviklet sig to gange; Princippet om parsimoni ville hævde, at dette ikke er den korrekte historie.

Computeralgoritmer

For at skabe de mest parsimoniske fylogenetiske træer tager biologer normalt hensyn til flere egenskaber og DNA-sekvenser fra flere gener. Hvis kun få arter er involverede, kan du gøre denne analyse med øje; men som antallet af arter vokser, så også antallet af mulige evolutionære træer, der kunne forbinde dem alle. At bestemme det rigtige træ baseret på præstationer kan hurtigt blive et meget kompliceret problem. I dag bruger biologer ofte computeralgoritmer, der hurtigt sorterer gennem et stort antal mulige træer og tildeler hver en score baseret på hvor mange evolutionære ændringer det ville kræve.

Forudsætninger

Princippet om prædiken er en antagelse, der sandsynligvis er sandt for de fleste situationer, men behøver ikke altid være sandt. Det er muligt, at den faktiske evolutionære historie for en gruppe af arter ikke er den, der involverede de færreste ændringer - fordi evolution ikke altid er parsimonisk. En anden tilgang til at bestemme relationer er såkaldt maksimal sandsynlighedsanalyse, som bruger statistisk analyse til at bestemme hvilket evolutionært træ sandsynligvis eller mest sandsynligt er. Både parsimoni og højeste sandsynlighed har deres egne advokater og kritikere.