С ума сошли генетики от ген и хромосом

[egovoru]

Понимание биологической эволюции и без того трудно дается: заметные изменения у заметных организмов требуют времени, намного превышающего не только длительность человеческой жизни, но и всей нашей истории. А тут еще и сами эволюционные биологи наводят тень на плетень. Об одном таком случае я здесь уже писала, но еще больше это обнаруживается в новой книжке Евгения Кунина.

Целая глава в ней называется «Эволюция по Ламарку», и в качестве первого примера предлагается так называемая CRISPR защита бактерий от вирусов. Расшифровка этой аббревиатуры не важна для существа дела, а оно состоит в том, что бактерия захватывает кусок генома напавшего на нее вируса и встраивает его в свой. Потом она использует этот кусок для распознавания и уничтожения таких вирусов при их повторной атаке (примерно так, как пограничники, имея фотографию террориста, вяжут его при попытке проникнуть в страну).

Схема CRISPR защиты (из анонса на сайте Гарварда): (1) вирус проникает в бактериальную клетку; (2) кусок вирусного генома встраивается в CRISPR-последовательность бактериального генома; (3) синтез CRISPR-РНК; (4) CRISPR-РНК направляет клеточную систему защиты на вирусный геном во время повторной атаки

Напомню, что идея Ламарка состояла в том, что изменение условий среды приводит к изменению строения организма, которое передается его потомкам. Ламарк, конечно, ничего не знал о механизме наследственности; но мы-то кое-что знаем. А раз так, то негоже нам называть «наследуемым влиянием среды» захват чужого генетического материала.

Разумеется, все, что не является рассматриваемым организмом, формально может быть обозначено как «среда». Кунин пользуется этой возможностью, причисляя к «среде» и чужеродные гены. Но по этой логике следует назвать «средой» и генного инженера, создающего генно-модифицированный организм :)

На самом деле в переводе на современный язык гипотеза Ламарка означает, что регулярное вытягивание шеи привело бы к такому изменению последовательности нуклеотидов в жирафьей ДНК, что шеи его потомков стали бы длиннее. Ни один из разбираемых Куниным примеров не подходит под эту схему: бактерия приобретает «иммунитет» к вирусу отнюдь не путем упражнения в сопротивлении ему.

Мы уже обсуждали здесь занимательную книжку Джона Хоргана. Побеседовав с несколькими крупными эволюционистами, он пришел к выводу, что им не дают покоя лавры Дарвина. Действительно, едва ли можно назвать биолога, труды которого имели столь же фундаментальное значение. Отсюда (подсознательное?) желание увидеть сенсационное опровержение его взглядов даже там, где и близко нет ничего такого :)

Comments

[z-kir.livejournal.com]

<< Соответственно, объявление о том, что обнаружена эволюция по Ламарку, означало бы, что обнаружено и это самое стремление к прогрессу. >>

Я извиняюсь но как вы себе представляете обнаружение стремления к прогрессу? Я много раз вскрывал черепа и грудные клетки, но никогда не находил там ни ума, ни совести? Для Ламарка это самое стремление было вполне очевидной штукой, но он назвал свою книжку "*философия* зоологии".

Подозреваю, что стремление к прогрессу -- это просто последовательность от цианофитов к человеку. В ней теперь никто из эволюционистов не сомневается.

Насколько я понимаю Кунина с его (квази)ламаркизмом. "Эволюция по Дарвину" и "Эволюция по Ламарку" -- это не два разных объяснения одного и того же явления (длинной шеи жирафа), а нечто, различимое между собой на опыте.

"Эволюция по Дарвину" -- это чисто случайные мутации.
"Эволюция по Ламарку" -- это не чисто случайные мутации, находящиеся в определенной связи со средой и с состоянием организма.



И различие между ними нужно проводить не умозрительно, а при помощи критерия хи-квадрат. Когда догадались такие опыты проделать, оказалось, что бывает и так, и так. http://polit.ru/article/2010/04/27/zhukov_severinov/ (как я понимаю, на бактериях, было бы интересно посмотреть на высших животных)

Various forms of stress-induced mutagenesis are tightly regulated and comprise a universal adaptive response to environmental stress in cellular life forms. Stress-induced mutagenesis can be construed as a quasi-Lamarckian phenomenon because the induced genomic changes, although random, are triggered by environmental factors and are beneficial to the organism.

http://biologydirect.biomedcentral.com/articles/10.1186/1745-6150-4-42

[egovoru.livejournal.com]

"это просто последовательность от цианофитов к человеку"

Да, это тот факт, который мы хотим как-то объяснить: почему в ходе эволюции наблюдается не просто приспособление к среде, но и усложнение организации?

"Эволюция по Ламарку" -- это не чисто случайные мутации, находящиеся в определенной связи со средой и с состоянием организма"

Нет, не просто "в определенной связи", а приспособительные. Иными словами, если на организм действует некий фактор среды, то у него появляются наследственные изменения, позволяющие ему лучше приспособиться к этому фактору.

На мой взгляд, кунинский пример с CRISPRом не подходит под эту схему потому, что в роли "фактора" здесь выступает чужеродный генетический материал. Формально все, что не является рассматриваемым организмом, считается средой, но по существу считать геном вируса "средой" - некорректно.

А такого случая, когда ДНК организма приспособительно менялась бы под действием среды БЕЗ участия чужой ДНК, я не знаю. Если Вы знаете, расскажите - буду Вам признательна. (Эпигенетика - не в счет: эпигенетические изменения не меняют последовательность нуклеотидов и быстро затухают в поколениях).

[eldhenn]

> почему в ходе эволюции наблюдается не просто приспособление к среде, но и усложнение организации?

Потому что приспособленная к среде жизнь внезапно становится средой (частью среды), и к ней тоже можно приспосабливаться? Кстати, это не вполне то же самое, что "от цианофитов к человеку".

[egovoru.livejournal.com]

"приспособленная к среде жизнь внезапно становится средой"

Не поняла, что Вы имеете в виду :(

[eldhenn]

Ну как же. Симбионты, паразиты, хищники. Да те же сапрофиты тоже пользуются жизнью, в конце концов. Кислородная катастрофа - одна жизнь изменила среду и породила другую, более сложную жизнь.