Это тайна мутации, шутка природы, ошибка

[egovoru]

Наследственная изменчивость – необходимое условие биологической эволюции. В середине 20-го века ее по умолчанию считали константой, а роль переменных отводили направлению и степени давления отбора. Однако быстро выяснилось, что интенсивность мутагенеза зависит от условий среды (и сегодня, когда мы лучше знаем матчасть, это совсем не кажется неожиданностью). Причем задействован тут не единый регуляторный механизм, а множество их – даже у одной и той же кишечной палочки, на которой их в основном и изучают. Ни в коей мере не будучи специалистом в этой области, я обещала уважаемому ablertus'у хотя бы вчерне разобраться по литературе, что же известно на сегодняшний день?

Любимый объект молекулярно-генетических исследований на бактериях – ген β-галактозидазы, фермента, расщепляющего лактозу. Существуют мутации, начисто вырубающие функцию этого белка. В размножающейся популяции мутантных бактерий время от времени появляются ревертанты, несущие возвратные мутации к дикому типу, причем частота этих реверсий низка, если выращивать бактерии в среде без лактозы, но повышается, если дать им только лактозу как единственный источник пищи. Более того, молекулярные механизмы, ответственные за появление ревертантов в этих двух случаях, совершенно различны. Казалось бы, налицо направленное адаптивное влияние среды на гены, не так ли?

Так, да не так. Когда проводились первые эксперименты такого рода, еще не было технических возможностей отслеживать, а что же происходит в других участках генома? Когда же такие возможности появились, выяснилось, что частота мутаций повышается вовсе не только у гена β-галактозидазы, но и у многих других генов, не имеющих никакого отношения к метаболизму лактозы.

Текущая модель стресс-индуцированного мутагенеза предполагает, что его адаптивность заключается просто в том, что общее увеличение числа мутаций повышает и вероятность появления полезных мутаций, помогаюших справляться со стрессом. Оказалось, однако, что далеко не все виды стресса приводят к увеличению числа мутаций: в некоторых случаях число мутаций не меняется, но происходят качественные изменения в самом характере мутаций – скажем, увеличивается число однонуклеотидных замен, но снижается число делеций (потерь участков ДНК). Пока непонятно, есть ли в этом какой-то эволюционный смысл – исследования продолжаются.

Автор последнего упомянутого обзора предлагает заменить понятие «стресс-индуцированного мутагенеза» понятием «стресс-индуцированной генетической вариабельности», чтобы подчеркнуть изменение не только числа, но и характера мутаций при стрессе

Comments

[ablertus.livejournal.com]

"И какой же простой количественный смысл вкладывается в выражения "преимущества многоклеточности", "многоклеточная жизнь более выгодна, чем жизнь поодиночке"? Число потомков кого с кем сравнивается?"

Эволюцию вообще неверно представлять как игру с нулевой суммой, где обязательно есть победители и проигравшие. "Борьба за существование" - это довольно неудачный и очень антропоморфный термин, придуманный британскими джентльменами девятнадцатого века с их любовью к спорту и рыночной конкуренции. На самом деле все прозаичнее - любой признак либо достаточно "фит", чтобы сохраниться в популяции, либо недостаточно. Но он вовсе не обязан вытеснять тех, кто существовал до него - наоборот, с ними можно и желательно сосуществовать и даже сотрудничать, занимая свою нишу в экосистеме. Многоклеточность достаточно выгодна, чтобы многоклеточные животные успешно существовали в самых разных средах (круглых червей находят на глубине в несколько километров), но одноклеточным от этого ничуть не хуже, а наоборот - сплошной профит.

[serge no (from livejournal.com)]

Однако, прозаическое описание людей не удовлетворяет. Они постоянно тянутся именно к антропоморфным терминам и членениям, как будто те мёдом намазаны, причём не в беседах за чашкой чая, а в научно-популярной литературе тоже. Выгодность, например, понятие, имеющее сравнительную степень. Что значит "многоклеточность выгодна"? По сравнению с чем? Круглые черви не могут разобраться на одноклеточных и доказать или опровергнуть, выгодно им быть многоклеточными или одноклеточными тоже было бы совсем неплохо. Они просто "фит" в каждый данный момент, как популяция, со всеми признаками разом.