الوظيفة (علم الأحياء)

في علم الأحياء التطوري ، تُعرَّف الوظيفة بأنها السبب وراء ظهور عنصر أو عملية ما في نظام تطور عبر الانتقاء الطبيعي . وعادةً ما يكون هذا السبب هو تحقيقها لنتيجة معينة، مثل مساعدة الكلوروفيل في امتصاص طاقة ضوء الشمس في عملية التمثيل الضوئي . وبالتالي، يكون الكائن الحي الذي يحتوي عليها أكثر عرضةً للبقاء والتكاثر، أي أن الوظيفة تزيد من لياقة الكائن الحي . تُسمى السمة التي تُساعد في التطور بالتكيف ؛ وقد تكون السمات الأخرى غير وظيفية ، مع أنها قد تُستغل لاحقًا من قِبل التطور لأداء وظائف جديدة.

في علم الأحياء ، تم تعريف الوظيفة بطرق عديدة. أما في علم وظائف الأعضاء ، فهي ببساطة ما يفعله العضو أو النسيج أو الخلية أو الجزيء.

في فلسفة علم الأحياء ، يوحي الحديث عن الوظيفة حتمًا بنوع من الغاية الغائية ، على الرغم من أن الانتخاب الطبيعي يعمل دون أي هدف مستقبلي. ومع ذلك، غالبًا ما يستخدم علماء الأحياء اللغة الغائية كاختصار للوظيفة. في فلسفة علم الأحياء المعاصرة، توجد ثلاثة تفسيرات رئيسية للوظيفة في العالم البيولوجي: نظريات الدور السببي، والتأثير المُنتقى، والمساهمة في الهدف.

في علم وظائف الأعضاء ، تُعرَّف الوظيفة بأنها نشاط أو عملية يقوم بها جهاز في الكائن الحي ، مثل الإحساس أو الحركة لدى الحيوان. ^{[ 1 ]} كان مفهوم الوظيفة، في مقابل الشكل (أو ما يُعرف بمفهومي إرغون ومورفيه عند أرسطو ^{[ 2 ]} )، محورياً في التفسيرات البيولوجية في العصور الكلاسيكية القديمة . وفي العصر الحديث، شكّل هذا المفهوم جزءاً من مناظرة كوفييه-جيفري عام 1830 ، حيث جادل كوفييه بأن بنية الحيوان مدفوعة باحتياجاته الوظيفية، بينما اقترح جيفري أن بنية كل حيوان مُعدّلة من تصميم مشترك. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

يمكن تعريف الوظيفة بطرق متنوعة، ^{[ 6 ] [ 7 ]} بما في ذلك التكيف، ^{[ 8 ]} والمساهمة في اللياقة التطورية، ^{[ 9 ]} وفي سلوك الحيوان، ^{[ 10 ]} وكما سيتم مناقشته لاحقًا، أيضًا كنوع من الدور السببي أو الهدف في فلسفة علم الأحياء. ^{[ 11 ]}

الانتقاء الطبيعي

من منظور الانتقاء الطبيعي ، توجد الوظائف البيولوجية للمساهمة في اللياقة ، مما يزيد من فرص بقاء الكائن الحي وتكاثره . ^{[ 9 ] [ 12 ]} على سبيل المثال، تتمثل وظيفة الكلوروفيل في النبات في امتصاص طاقة ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي ، ^{[ 13 ]} مما يساهم في النجاح التطوري . ^{[ 14 ]}

حدد عالم السلوك الحيواني نيكو تينبرجن أربعة أسئلة، استنادًا إلى كتاب أرسطو " الأسباب الأربعة" ، ^{[ 10 ]} يمكن لعالم الأحياء طرحها للمساعدة في تفسير سلوك ما ، مع العلم أنها عُممت لتشمل نطاقًا أوسع. 1) الآلية: ما الآليات التي تدفع الحيوان للتصرف على هذا النحو؟ 2) التطور الجنيني : ما آليات النمو في مرحلة تكوين الجنين (وفي صغره، إن كان يتعلم ) التي أدت إلى تكوين البنى المسؤولة عن هذا السلوك؟ 3) الوظيفة/التكيف: ما الوظيفة التطورية لهذا السلوك؟ 4) التطور: ما هو التسلسل التطوري لهذا السلوك، أو بعبارة أخرى، متى ظهر لأول مرة في تاريخ تطور الحيوان؟ هذه الأسئلة مترابطة، فعلى سبيل المثال، الوظيفة التكيفية مقيدة بالتطور الجنيني. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

الوظيفة ليست هي الغاية بالمعنى الغائي ، أي امتلاك نية عقلية واعية لتحقيق هدف ما. في فلسفة علم الأحياء ، التطور عملية عشوائية لا غاية لها في المستقبل. على سبيل المثال، لا تُزهر الشجرة لأي غرض، بل تفعل ذلك ببساطة لأنها تطورت لتفعل ذلك. القول بأن "الشجرة تُزهر لجذب الملقحات " غير صحيح إذا كان حرف الجر "لجذب" يُشير إلى غاية. الوظيفة تصف ما يفعله الشيء ، لا غايته. مع ذلك، غالبًا ما يستخدم علماء الأحياء اللغة الغائية كطريقة مختصرة لوصف الوظيفة، رغم أن مدى ملاءمتها محل جدل. ^{[ 11 ]}

في فلسفة علم الأحياء المعاصرة، توجد ثلاثة تفسيرات رئيسية للوظيفة في العالم البيولوجي: نظريات الدور السببي، ^{[ 20 ]} والتأثير الانتقائي، ^{[ 21 ]} ومساهمة الهدف. ^{[ 22 ]}

• التكيف المسبق