Pravidelnosti evoluce v systémech, kde je variance potomků závislá na průměru rodičovských znaků

• Thesis title in Czech: Pravidelnosti evoluce v systémech, kde je variance potomků závislá na průměru rodičovských znaků
• Thesis title in English: Regularities in the evolution of systems where offspring variance depends on the parental average
• Academic year of topic announcement: 2024/2025
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Philosophy and History of Science (31-107)
• Supervisor: Mgr. Petr Tureček, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 14.10.2024
• Date of assignment: 14.10.2024
• Confirmed by Study dept. on: 14.10.2024

Preliminary scope of work

Kulturní dědičnost se zásadně liší od dědičnosti biologické (Kronfeldner, 2021), k jejímu modelování se však používají podobné přístupy, ať už se jedná o diskrétní memetiku analogickou k mendelovské genetice, nebo modelování pomocí distribučních funkcí, obdobně jako v genetice kvantitativních znaků (Cavalli-Sforza & Feldman, 1981). Předpoklad konstantní variance potomků, téměř univerzálně platný v genetice kvantitativních znaků, však není pro kulturní dědičnost empiricky podložený. Vedle možnosti závislosti variance potomků na varianci rodičů v rámci skupiny rodičů (Tureček et al., 2019), je další alternativou závislost variance potomků na rodičovském průměru. Možnost platnosti tohoto alternativního modelu naznačuje ve své práci již F. Galton (1877), v rámci biologické dědičnosti se však podobné modely ukázaly jako neplatné. To však neplatí pro kulturní transmisi, ve které se inovace typu „o 10 %“ vyskytuje častěji než inovace typu „o 10 jednotek bez ohledu na průměru inovovaného znaku“. V rámci této práce se autor pokusí pomocí počítačových simulací charakterizovat evoluci znaků, které podléhají typu dědičnosti, při kterém je variabilita potomků závislá na průměru znaků rodičů, a poukázat na rozdíly od procesu adaptace v systémech s konstantní směrodatnou odchylkou, či s konstantní směrodatnou odchylkou na logaritmické škále, které mohou systémy s dědičností závislou na průměru na první pohled v mnohém připomínat.

Kronfeldner M. (2021). Digging the channels of inheritance: On how to distinguish between cultural and biological inheritance. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 376(1828), 20200042.https://doi.org/10.1098/rstb.2020.0042
Cavalli-Sforza, L. L., & Feldman, M. W. (1981). Cultural transmission and evolution: a quantitative approach. Monographs in population biology, 16, 1–388.
Tureček, P., Slavík, J., Kozák, M., & Havlíček, J. (2019). Non-particulate inheritance revisited: Evolution in systems with Parental Variability-Dependent Inheritance. Biological Journal of the Linnean Society, 127(2), 518–533
Galton, F. (1877). Typical laws of heredity. Proceedings of the Royal Institution, 282– 301.https://galton.org/bib/JournalItem.aspx_action=view_id=80

Preliminary scope of work in English

Cultural inheritance is fundamentally different from biological inheritance (Kronfeldner, 2021), yet similar approaches are often used to model it. These include discrete memetics, analogous to Mendelian genetics, and models using distribution functions, similar to quantitative genetics (Cavalli-Sforza & Feldman, 1981). However, the assumption of constant offspring variance—almost universally valid in quantitative genetics—is not empirically supported for cultural inheritance. In addition to the possibility that offspring variance depends on within-parent variance (Tureček et al., 2019), an alternative is that offspring variance depends on the parental mean. These alternative models were first suggested by F. Galton (1877), though they have been shown to be invalid in the context of biological inheritance. This doesn’t apply to cultural transmission, however, where 'by 10%' innovations are more common than 'by 10 units, regardless of the trait’s average' innovations.
The aim of this thesis is to use computer simulations to investigate and characterize the evolution of traits that are inherited in a way where variation of offspring depends on the average of parental traits. The work will highlight the differences between adaptation in such a system from adaptive processes in systems with constant offspring standard deviation, or with a constant standard deviation on a logarithmic scale, which may resemble systems with mean-dependent inheritance in many ways.

Kronfeldner M. (2021). Digging the channels of inheritance: On how to distinguish between cultural and biological inheritance. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 376(1828), 20200042.https://doi.org/10.1098/rstb.2020.0042
Cavalli-Sforza, L. L., & Feldman, M. W. (1981). Cultural transmission and evolution: a quantitative approach. Monographs in population biology, 16, 1–388.
Tureček, P., Slavík, J., Kozák, M., & Havlíček, J. (2019). Non-particulate inheritance revisited: Evolution in systems with Parental Variability-Dependent Inheritance. Biological Journal of the Linnean Society, 127(2), 518–533
Galton, F. (1877). Typical laws of heredity. Proceedings of the Royal Institution, 282– 301.