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]

По определению, планктон - это организмы, свободно дрейфующие в толще воды и не способные сопротивляться течению (что вовсе не означает неспособность к активному движению вообще). Не знаю, насколько к этому способна медуза на видео - течения там не видно. Но медузы в целом относятся к зоопланктону.

[egovoru.livejournal.com]

Да, против течения медуза вряд ли потянет :)

Но ведь возможностями акулы трудно объяснить преимущество многоклеточности, правда? Я хочу сказать, эволюция не может предвидеть все возможные усовершенствования, которые может дать то или иное приобретение в будущем. Чтобы запустить отбор, польза должна быть здесь и сейчас.

[ablertus.livejournal.com]

Конечно, "предвидеть" - типичный антропоморфизм :) По фактам: подвижными были уже как минимым некоторые из эдиакарских вендобионтов, хотя и вряд ли они двигались "целенаправленно". Более того, вот еще одна цитата:

"Животные и следы их жизнедеятельности (норки и следовые дорожки на поверхности осадка) достоверно появились в палеонто­ логической летописи лишь в конце протерозоя - около 800 млн лет назад. (Интересно, что водоросли с минерализованными слоевища­ ми, для которых можно предполагать тот же уровень организации, что и у высших красных и бурых водорослей, появились еще по­ зднее - в венде.)"

Отсюда следует, что уже первые из оставивших след макроскопических организмов были достаточно подвижны, чтобы рыть норки или оставлять следы на поверхности. С другой стороны, самые примитивные из ныне живущих Metazoa - губки - вообще неподвижны, как и все остальные царства многоклеточных. Так что да, подвижность скорее всего неверно считать решающим факторов в возникновении многоклеточности.

[egovoru.livejournal.com]

"Животные и следы их жизнедеятельности (норки и следовые дорожки на поверхности осадка) достоверно появились в палеонто­ логической летописи лишь в конце протерозоя - около 800 млн лет назад"

Похоже, не все ископаемые следовые дорожки были оставлены именно многоклеточными: вот на этом видео мой бывший ученик рассказывает, что их могли оставить и гигантские амебы!