Fråga:
Vad är miljömässig robusthet? Är det annorlunda än plasticitet?
Remi.b
2014-12-16 05:27:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hansen (2006) i sin recension använder begreppet miljömässig robusthet oberoende av de andra begreppen robusthet (på sidorna 139 och 140) utan att definiera det.

Hur definieras vanligtvis termen miljömässig robusthet ?

Begreppet robusthet (aka genetisk robusthet) kan frikopplas ytterligare till mutation robusthet, utvecklingsstabilitet och kanske andra. Jag tror att miljö robusthet är en av dessa underkategorier av (genetisk) robusthet.

Intuitivt förstår jag miljö robusthet som något som ligger mycket nära plasticitet i vid mening . Vad jag kallar plasticitet i vid bemärkelse är något fenotypiskt svar på en miljö oavsett om svaret är adaptivt eller inte. Därför är plasticitet i vid mening adaptiv plasticitet + icke-adaptiv plasticitet . Jag skulle intuitivt tro att en genotyp är miljövänlig om fenotypen den producerar varierar lite med omgivningen, det vill säga om denna genotyp har låg plasticitet (i vid bemärkelse). Använder jag en mer eller mindre standarddefinition av miljömässig robusthet ?

Två svar:
ddiez
2014-12-16 15:43:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag tror att robusthet och plasticitet är olika begrepp, även om de är relaterade till varandra.

Jag skulle definiera plasticitet som egenskapen hos ett system för att anpassa sig till externa förändringar. Som definierat på wikipedia-sidan för fenotypisk plasticitet:

Fenotypisk plasticitet är en organisms förmåga att ändra sin fenotyp som svar på förändringar i miljön.

Jag tror att denna definition överensstämmer med den i din fråga.

Robusthet i biologiska system definieras dock som ( wikipedia-artikel):

Robusthet i ett biologiskt system (även kallat biologisk eller genetisk robusthet) är beständigheten av en viss egenskap eller egenskap i ett system under störningar eller osäkerhetsförhållanden.

Från den här artikeln citeras tre referenser, som alla ger en viss definition av robusthet i sina introduktioner / abstrakter:

Felix och Wagner (Heredity 2008):

Robusthet, uthålligheten hos ett organismiskt drag under störningar, är en allestädes närvarande egenskap hos komplexa levande system.

Kitano (Nature Reviews Genetics 2004):

Robustness är en egenskap som gör att ett system kan behålla sina funktioner trots externa och interna störningar.

Stelling et al. (Cell 2004):

Robusthet, förmågan att upprätthålla prestanda inför störningar och osäkerhet, är en välkänd nyckelegenskap hos levande system.

Alla dessa definitioner antyder att robusthet är förmågan att förbli ostörd under yttre eller miljömässiga störningar. På sätt och vis ser detta ut som motsatsen till plasticitet, vilket är förmågan att förändras under yttre störningar. Personligen tror jag att robusthet uppnås eftersom biologisk plasticitet gör det möjligt för organismer att kompensera (med vissa gränser) den yttre störningen för att bibehålla deras tillstånd.

Så här förstår jag Hansen också. Problemet här är att * robust * är ett ganska vagt ord, som liknar [Pimm (1991)] iakttagelse (http://books.google.se/books/about/The_Balance_of_Nature.html?id=OAcHdcvUKUcC&redir_esc=y) att ekologer hade använt * stabilitet * på minst fem olika sätt när de diskuterade befolknings- och samhällsstabilitet (han nämner: matematisk stabilitet, motståndskraft, uthållighet, motstånd, variation)
@ddiez Tack för ditt svar. Begreppet (genetisk) robusthet frikopplas vidare till underbegrepp som är mutationsstabilitet, utvecklingsstabilitet och miljöstabilitet (och kanske några andra). Min fråga handlar om robusthet i miljön. Jag tror inte Hansen menade genetisk robusthet när han sa miljömässig robusthet, men jag tror att han snarare menade någon delmängd av robusthet. Jag kan dock ha fel. Jag redigerar min fråga för att klargöra min förståelse av underkoncepten robusthet.
@fileunderwater är helt överens om att robusthet definieras på ett vagt sätt. Jag tror att vi alla förstår konceptet, men hur man kvantifierar det? Till exempel är det vettigt att föreställa sig att ett system är mer robust än ett annat för störningar, men för mig finns det inget tydligt sätt att mäta det.
@Remi.b tack för att du visade oss Hansens recension - ser intressant ut. Jag kommer att läsa den (bara skumma över den lite) och tänka lite mer på dina kommentarer (och kanske ändra mitt svar därefter). Jag tror att källan till förvirring är, som filunderwater nämnde, att termen vanligtvis bara är vagt definierad.
WYSIWYG
2014-12-16 22:25:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag sammanfattar bara ddiezs svar med ett litet tillägg.

Robusthet är systemets förmåga att bibehålla sitt stabila tillstånd eller åtminstone den kvalitativa naturen hos steady state med mindre förändringar i parametrarna av systemet.

Detta skiljer sig från stabilitet, vilket faktiskt innebär att systemets förmåga att återgå till dess stabila tillstånd när det förskjuts något därifrån. Ett stabilt system kommer att nå steady state oavsett initialt tillstånd. I flerstabila system beror tillståndet där systemet så småningom konvergerar på det ursprungliga tillståndet.

stabilitet menas i betydelsen störning i tillståndet starkt > och robusthet , av störningar i systemet parametrar

Så om du har en modell och du gör ett slumpmässigt urval av parametrar från en enhetlig fördelning av låter oss säga ± 2 × medelvärde, du kommer att sluta med många uppsättningar parametrar med fluktuationer från medelvärdena. Nu, om du löser för steady state vid varje parametervärde får du en distribution. Mindre avvikelse för denna fördelning, mer robust är systemet (baserat på modellen).

Vi har diskuterat plasticitet i det här inlägget. Plasticitet kan vara på ett sätt synonymt med adaptiv; om ett system tar en inmatning och ger en utdata kan hur plast ett system är definieras som hur snabbt eller enkelt ett system når det nya stabila tillståndet. I detta fall är ingången en parameter för modellen och endast den ändras.

Om jag lägger dessa begrepp i perspektivet på en organisms ämnesomsättning, då:

  • Robusthet skulle hänvisa till hur (in) känsligt metaboliskt flöde är för mindre förändringar i hastigheter av olika reaktioner (genom förändringar i enzymstrukturerna kanske).
  • Stabilitet hänvisar till om systemet kommer tillbaka (eller hur snabbt det kommer tillbaka) till sitt ursprungliga tillstånd om du lägger till lite extra eller tar bort en metabolit.
  • Plasticitet hänvisar till hur snabbt systemet skulle anpassa sig eller nå det nya stabila tillståndet när det sker en förändring av diet / tillgängliga näringsämnen.

Med detta sagt känner jag också, som filunderwater sa, att definitioner inte är universella och att olika människor betyder olika saker. Matematiskt sett är miljön en yttre parameter, dvs. ingång. Miljöns robusthet bör betyda bibehållandet av steady state-svaret på förändringar i ingången. Detta är till exempel meningsfullt vid upprätthållande av kroppstemperaturen i homeotherms. Miljöplasticitet är också viktigt i vissa situationer.

tack för ditt svar. Jag kopierar och klistrar här in den kommentar jag gjorde till ddiez "Begreppet (genetisk) robusthet avkopplas ytterligare till underbegrepp som är mutationsstabilitet, utvecklingsstabilitet och miljöstabilitet (och kanske några andra). Min fråga handlar om miljöstabilitet. Jag tror inte Hansen menade genetisk robusthet när han sa miljömässig robusthet, men jag tror att han snarare menade en delmängd av robusthet. Jag kan dock ha fel. Jag kommer att redigera min fråga för att klargöra min förståelse av underkoncepten robusthet. "
Det är också lite kontraintuitivt för mig att definiera plasticitet som * hastigheten * vid vilken fenotypiska förändringar inträffar snarare än storleken på förändringen eller det miljöområde som fenotypiskt svar inträffar.
@Remi.b Inte riktigt hastigheten men svarstiden är ett sätt att kvantifiera ett plastsvar. Hur snabbt du justerar är viktigt. Störningens omfattning kan inte styras av systemet och du vill anpassa dig till den nya miljön utan att göra en stor förändring i systemets sammansättning. Så storleken på förändring måste minimeras och svarstid också. Jag tror att du kan definiera alla underuppsättningar av robusthet beroende på vilka typer av parametrar du stör.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...