Prawda

Wtorek, 19 marca 2024 - 04:52

« Poprzedni Następny »


Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji


Jerry A. Coyne 2020-10-09


Dryf genetyczny jest losową zmianą w częstości występowania alleli (postaci genu, jak allele A, B i O w genie grup krwi Landsteinera) z powodu losowego szeregowania genów podczas mejozy i faktu, że populacja jest ograniczonych rozmiarów. Jest to tylko jeden z garści “sił” ewolucyjnych, które mogą powodować ewolucję – jeśli pojmujesz “ewolucję” tak jak robi to wielu z nas, jako “zmiany w częstości występowania alleli w czasie” (“częstość występowania alleli” nazywa się czasami “częstością występowania genów”). Innymi siłami, które mogą powodować ewolucyjną zmianę, są dobór naturalny i napęd mejotyczny.

Dryf genetyczny z pewnością działa w populacjach, bo populacje są skończone a allele przypisywane losowo, kiedy tworzy się plemnik (lub pyłek kwiatowy) i jajeczka. Pytanie, którym najbardziej zajmowali się ewolucjoniści, brzmi: “Jak ważny jest dryf genetyczny w ewolucji?”  Wiemy na przykład, że jeśli populacje są wystarczająco małe, dryf może działać przeciwko doborowi naturalnemu, prowadząc do wysokiej częstości występowania szkodliwych genów. To zdarzyło się w małych, izolowanych społecznościach ludzkich, takich jak społeczności religijne Amiszów i Dunkersów. Nie jest jasne jednak, by to zdarzało się dostrzegalnie często u innych gatunków. 


Sewall Wright, słynny ewolucjonista, wskazał na dryf w swojej dobrze znanej “teorii zmiennej równowagi“, która utrzymuje, że dryf jest zasadniczy w tworzeniu wielu adaptacji w naturze. Ta teoria była kiedyś wpływowa, ale obecnie wypadła z łask i przypisuję sobie za to nieco zasługi (patrz tutaj i tutaj).


Związane z tym są różne teorie, które widzą dryf genetyczny i jego nieprzystosowawcze efekty jako kluczowe w tworzeniu się nowych gatunków (np. teoria specjacji oparta na „efekcie założyciela”). W książce, którą napisaliśmy wraz z Allenem Orrem, Speciation, analizujemy te idee w rozdziale 11 i dochodzimy do wniosku, że dryf miał minimalne znaczenie w specjacji w porównaniu do doboru naturalnego.


Wreszcie, dryf genetyczny miał ważną rolę w teorii przerywanej równowagi Steve’a Goulda, bo była to siła, która pozwalała izolowanym populacjom na losową zmianę fenotypową,  rzucając ją z jednego boku „wielościanu Galtona” na drugi. To było jedno z wyjaśnień, dlaczego zapis kopalny jest tak urywany. No cóż, zapis kopalny może być przerywany, ale teoretyczne wyjaśnienie Goulda zostało dość solidnie zdemolowane przez genetyków populacyjnych, włącznie z kilkoma moimi kolegami z Chicago (patrz na tę ważną krytykę).


Choć można przytaczać przykłady dryfu genetycznego działającego w naturze, jak spodziewana utrata genetycznej zmienności w bardzo małych populacjach, moim zdaniem nie miało to dużego znaczenia w specjacji morfologicznej i fizjologicznej ewolucji ani w ułatwianiu adaptacyjnej ewolucji przez popychanie populacji do „adaptacyjnych dolin”. Także pogląd, że naraża to gatunek na wymarcie przez redukowanie puli genetycznych różnic, potrzebnych do adaptowania się do zmian środowiskowych, był przesadny. Nie znam ani jednego wypadku wymarcia spowodowanego przez dryf genetyczny, chociaż ostatnio nie sprawdzałem sprawy gepardów (podobno jest tam wysoki stopień chowu wsobnego z powodu małej populacji, ale nie jestem pewien, że to czyni je narażonymi na wymarcie). W rzeczywistości, dla celów zachowania gatunku, moim zdaniem, znaczenie utraty genetycznego zróżnicowania poprze dryf był znacznie mniej ważny niż redukcja samej populacji, która naraża populację na wymarcie, bo nie mogą znaleźć partnerów. To jest wymarcie spowodowane raczej demografią niż genetyką.  


Dryf był jednak ważny w molekularnej ewolucji, powodując fluktuacje postaci genów w długich okresach czasu. Jeśli te wersje genów są “neutralne” – to jest tak samo reagują na dobór naturalny - to z czasem będą się wymieniać w z grubsza liniowym tempie i tych zmian można używać jako rodzaju „zegara molekularnego” do oceny czasu rozejścia się między gatunkami. Ten rodzaj molekularnej rozbieżności służy do tworzenia drzew rodowych gatunku, jak również do oceny, kiedy gatunki rozeszły się. Jest to dość nowe użycie, bo takie molekularne narzędzia są dostępne dopiero od lat 1960.    


Przejdźmy do tego, co “New Scientist” ma do powiedzenia o dryfie genetycznym w swoim nowym, specjalnym numerze o ewolucji.  


Ich artykuł o tym, jak nowe odkrycia rozszerzą nasze rozumienie ewolucji, zawiera punkt 9 o dryfie, zatytułowany Survival of the luckiest [Przetrwanie największych szczęściarzy]. Najpierw opowiada, poprawnie, jak działa dryf, ale potem przesadza jego znaczenie przez powołanie się na dwa badania miejskich populacji zwierząt, populacji, które w zasadzie powinny wykazywać więcej dryfu niż dzikie populacje, ponieważ populacje żyjące w miastach są małe i podzielone. Nie ma tam niczego o żadnej z tych rzeczy, które właśnie omówiłem powyżej, a więc czym naprawdę zajmowali się ewolucjoniści w sprawie dryfu genetycznego.  


Tutaj jest tekst z “New Scientist”, zgodnie z którym dryf zmienia nasz pogląd na ewolucję (autorem tego kawałka jest Colin Barass):

Biolodzy od stulecia wiedzieli o dryfie genetycznym, ale w ostatnich latach zrozumieli, że może być szczególnie częsty w miejskim środowisku, gdzie drogi i budynki izolują organizmy na małe populacje. Badanie myszaka białostopego  (Peromyscus leucopus) z 2016 roku w Nowym Jorku poparło tę tezę. Jason Munshi-South z Fordham University, New York, i jego koledzy odkryli, że te miejskie populacje utraciły aż połowę swojego genetycznego zróżnicowania w porównaniu z populacjami wiejskimi.


W zeszłym roku Lindsay Miles z University of Toronto Mississauga, Canada, i jej koledzy opublikowali przegląd dowodów z około 160 badań ewolucji w miejskich środowiskach, w organizmach od ssaków i ptaków do owadów i roślin. W niemal dwóch trzecich z tych badań informowano o redukcji genetycznego zróżnicowania w porównaniu do ich wiejskich odpowiedników, co doprowadziło badaczy do wniosku, że dryf genetyczny musi tu odgrywać rolę. “Dryf genetyczny zdecydowanie może stanowić znaczny napęd w ewolucji” - mówi Miles.


Te odkrycia mają duże implikacje, ponieważ populacje tracą zdolność adaptowania się i rozwoju, jeśli tracą genetyczną różnorodność, na którą może działać dobór naturalny. Oczywiście, dryf genetyczny nie jest ograniczony do miejskich środowisk, ale biorąc pod uwagę jak bardzo urbanizacja przypuszczalnie wzrośnie, niepokoi dodatkowa groźba, jaką stanowi to dla dzikiej przyrody. Podkreśla to potrzebę tworzenia zielonych korytarzy, żeby zwierzęta i rośliny nie były izolowane w coraz mniejszych populacjach.  

Nie uważam, że te odkrycia mają “duże implikacje”, ponieważ znaczenie zredukowanego zróżnicowania genetycznego w miejskim środowisku nie jest jasne, szczególnie, kiedy badane geny nie mają wyraźnego związku z doborem naturalnym. Znaczenie utraty połowy genetycznej różnorodności także jest wątpliwe: w końcu, jedna zapłodniona samica zawiera połowę “odziedziczalności” całej populacji. Wszystko spoczywa na tym, czy ewolucja drogą doboru naturalnego zależy od bardzo rzadko występujących genetycznych wariantów obecnych tylko w dużych populacjach, a w rzeczywistości nie wiemy wcale, czy tak naprawdę jest. Powyższe badanie zaś dotyczy myszaków białostopych, jednego tylko gatunku wśród milionów i tylko populacji w miejskich środowiskach. Nie chodzi o pomniejszanie znaczenia tego badania, a tylko o wskazanie, że jego znaczenie dla nie-miejskiej przyrody jest niejasne, podobnie jak niejasne jest jego znaczenie dla ewolucji.


Można przeczytać o badaniu Miles i in. tutaj, i po przeczytaniu go muszę powiedzieć, że sami autorzy dalece nie dochodzą do tak stanowczego wniosku, jak to robi „New Scientist”. Tutaj są wnioski z artykułu:  

Chociaż nasz przegląd literatury z ilościowymi analizami opublikowanych danych genetycznych miejskich populacji pokazuje trend ku zwiększonemu dryfowi genetycznemu i zredukowanemu przepływowi genów, te wzory nie są znaczące i nie widziano ich powszechnie w taksonach. W rzeczywistości, ponad jedna trzecia opublikowanych badań nie wykazuje żadnych negatywnych skutków urbanizacji na genetyczną różnorodność i zróżnicowanie. To, jak populacje i gatunki reagują na urbanizację, zależy wyraźnie od naturalnej historii badanego taksonu, liczby i lokalizacji wybranych miast i molekularnych technik użytych do scharakteryzowania genetycznej struktury populacji.

Innymi słowy, chociaż dwie trzecie badań pokazywały zredukowane zróżnicowanie i zwiększone różnice między populacjami, te wzory nie różniły się znacząco od populacji poza miastami. A jeśli te różnice nie były znaczące, nie ma potrzeby spekulowania o dryfie genetycznym. Autorzy wnioskują po prostu, że różne gatunki pokazują różne wzory genetyczne, kiedy żyją w miejskim środowisku.  


Zdanie Miles, że “dryf genetyczny zdecydowanie może stanowić znaczny napęd w ewolucji”, jest wieloznaczne, ponieważ nie mówi, co rozumie przez “znaczny”, ani co rozumie przez “ewolucję” (czy mówi o wzorach molekularnej ewolucji, jak genetyczne zróżnicowanie, czy o innych rodzajach ewolucji?)


Innymi słowy, “New Scientist” nie pokazał, że dryf genetyczny zmienił nasz pogląd na to, jak działa ewolucja,  a tym mniej, że zmodyfikował nowoczesną syntezę teorii ewolucji. Wiedzieliśmy już, że małe populacje tracą genetyczną różnorodność z powodu dryfu genetycznego i to jest standardowa wiedza od dziesięcioleci. Rzeczywiście nowe twierdzenia o dryfie – że ułatwiają adaptacyjną ewolucję, że są ważnym czynnikiem napędowym specjacji i że wyjaśniają przerywany wzór w zapisie kopalnym – zniknęły z braku zarówno danych, jak teorii wspierającej te twierdzenia.  


Znużyła mnie ta pogoń za “New Scientist” i to może być moja ostatnia krytyka tego numeru. Wiedzcie jednak, że dosłownie każdy z pozostałych dziewięciu punktów jest także przesadzony. Idźcie dalej ludzie – tu nie ma niczego do zobaczenia.


The intellectual vacuity of New Scientist’s evolution issue: 4. The supposed importance of genetic drift in evolution

Why Evolution Is True, 29 września 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne

Emerytowany profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest również jednym ze znanych "nowych ateistów" i autorem książki "Faith vs Fakt". Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.
 

Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1466 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Przepływ genów od neandertalczyków i denisowian do ludzi „współczesnych” i odwrotnie   Coyne   2024-03-14
Wejdź – skoro nalegasz   Tonhasca Júnior   2024-03-09
Czy “bezpłciowe” bakterie tworzą biologiczne gatunki?   Coyne   2024-03-06
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie     2024-02-29
Kolejna błędna próba skorygowania ewolucji   Coyne   2024-02-22
Ryjący w ziemi przedsiębiorcy   Tonhasca Júnior   2024-02-15
Olbrzymie armie o niezliczonych umiejętnościach    Tonhasca Júnior   2024-02-08
Wejdź, powiedziała, dam ci schronienie przed burzą   Tonhasca Júnior   2024-01-15
Czy ludzie wyewoluowali w wodzie?   Coyne   2024-01-08
Jak upadają wielcy   Tonhasca Júnior   2024-01-04
Oczy reniferów zmieniają kolor, żeby łatwiej im było dostrzec jadalne porosty   Coyne   2023-12-30
Życzliwi przestępcy   Tonhasca Júnior   2023-12-28
Conor Friedesdorf (i Alexander Barvinok) o ideologicznym przymusie na amerykańskich uczelniach   Coyne   2023-12-26
Zdumiewający manipulatorzy   Tonhasca Júnior   2023-12-25
Nie gryzie się ręki, która cię zapyla   Tonhasca Júnior   2023-10-19
Rewolucja komunikacyjna   Hannam   2023-10-18
BBC szerzy propagandę rolnictwa organicznego, a biedni na świecie cierpią   i Kathleen Hefferon   2023-10-13
Niezwykły przypadek koewolucji i specyficzności zapylacz/storczyk   Coyne   2023-10-07
Płeć męska lub żeńska: nie ma nic pomiędzy   Elliot   2023-10-03
Myślenie intuicyjne i analityczne   Novella   2023-09-29
„Kryzys klimatyczny” to mistyfikacja   Williams   2023-09-25
Jak (i dlaczego) ośmiornica edytuje swój RNA   Lewis   2023-09-23
„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?   Lewis   2023-09-15
Do jakiego stopnia pary mają wspólne cechy?   Novella   2023-09-14
Kenia daje zielone światło 58 projektom GMO – naukowcy na całym świecie kontynuują badania w dziedzinie biotechnologii, mimo procesów sądowych i dezinformacji   Ombogo   2023-09-08
Lancet atakuje anty-przebudzenie, a czytelnik odpowiada   Coyne   2023-08-24
Więcej wyrafinowanej teologii: uczony religijny zastanawia się, czy neandertalczycy mieli nieśmiertelne dusze   Coyne   2023-08-16
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Mało znana strona ryjkowców   Tonhasca Júnior   2023-08-11
Dlaczego nie można być osobą transrasową?   Coyne   2023-08-10
Walka z malarią za pomocą inżynierii genetycznej   Novella   2023-08-08
Jak restrykcje Unii Europejskiej podsycały głosy przeciwko GMO, jak również głód na globalnym Południu, a zwłaszcza w Afryce   Oria   2023-08-02
Nieznośni mali pomocnicy   Tonhasca Junior   2023-07-29
Macedońskie skarby   Tonhasca Júnior   2023-07-26
GMO i motyle   Novella   2023-07-25
Narzucanie ideologii naturze: Kew Garden celebruje „rośliny queer”   Coyne   2023-07-24
Smak miesiąca   Tonhasca Júnior   2023-07-20
Kłopoty na wylocie   Szczęsny   2023-07-18
Ideologiczne podważanie biologii   i Luana S. Maroja   2023-07-17
Role mężczyzn i kobiet w polowaniu, raz jeszcze   Coyne   2023-07-15
David Hillis o specjacji   Coyne   2023-07-13
Niechętni dawcy i pracowici biorcy   Tonhasca Júnior   2023-07-08
Grube problemy z jelitem   Szczęsny   2023-07-07
Badaczka z Leakey Foundation twierdzi, że kości orangutanów mówią nam, że biologiczna płeć jest spektrum, a nie binarna   Coyne   2023-06-30
Przez dziurkę od klucza   Szczęsny   2023-06-24
Nowa (nie podparta żadnymi dowodami) hipoteza, która eliminuje role płciowe w społecznościach łowców-zbieraczy   Coyne   2023-06-22
Błędne wyobrażenia o ewolucji   Coyne   2023-06-16
Influencerzy z podziemia   Tonhasca Júnior   2023-06-13
Jak wyewoluowało ubarwienie ostrzegawcze?   Coyne   2023-06-12
„San Francisco Chronicle” bardzo myli się w sprawie biologicznej płci   Coyne   2023-06-09
Kolczasty problem   Tonhasca Júnior   2023-06-06
Wpaść w amok. Empiryczna analiza szaleńczych zabójstw pokazuje, że wyłaniają się dwa różne wzorce.   King   2023-06-03
Błędna krytyka genetycznych testów na pochodzenie   Coyne   2023-06-02
Zdatny do lotu   Tonhasca Júnior   2023-06-01
‘Raniąca’ idea merytorycznych podstaw nauki    i Jerry Coyne   2023-05-29
Główny problem w filogenezie zwierząt wydaje się być rozwiązany   Coyne   2023-05-26
Americana   Tonhasca Júnior   2023-05-24
Czy uprawa jabłek odzwierciedla bigoterię?   Coyne   2023-05-18
Kenia: Musimy zająć się brakiem bezpieczeństwa żywnościowego, ale najpierw musimy położyć kres dezinformacji na temat upraw modyfikowanych genetycznie   Oria   2023-05-16
Czytanie myśli z fMRI i AI   Novella   2023-05-05
Jest lepiej niż myślisz   Lomborg   2023-05-03
Dwudziestu dziewięciunaukowców publikuje artykuł w obronie merytorycznych podstaw w nauce     2023-05-01
Niewygodna historia   Ferguson   2023-04-28
Biologia rezygnacji z działania: kiedy kontynuować, a kiedy spasować   Coyne   2023-04-26
Porywacze ciał   Tonhasca Júnior   2023-04-25
Porażka jest kluczowym składnikiem innowacji   Ridley   2023-04-22
Używanie roślin jako biofrabryk   Novella   2023-04-14
Dawno zmarli przemawiają do nas   Tonhasca Júnior   2023-04-12
Wątpliwi pomocnicy    Tonhasca Júnior   2023-04-08
Uganda: aktywiści przeciwni biotechnologii szerzą dezinformację   Wetaya   2023-04-05
Anglia pozwala na uprawy poddane edycji genów   Novella   2023-04-03
Recenzja z książki  Can “The Whole World” Be Wrong?   Rose   2023-04-01
Psychologia ewolucyjna dla początkujących   Coyne   2023-03-27
“Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata   Coyne   2023-03-23
Gigantyczna armia małych zabójców   Tonhasca Júnior   2023-03-22
Colin Wright broni binarności płci u zwierząt   Coyne   2023-03-15
AI: gorąca randka z “Sydneyem ”   Gotefridi   2023-03-15
Zmienić język w ekologii i biologii ewolucyjnej! Przykład anemii sierpowatej   Coyne   2023-03-13
Wzrost liczby nieobecnych ojców i towarzyszące temu społeczne problemy   Geary   2023-03-11
No pasarán    Tonhasca Júnior   2023-03-04
Dezinformacja o GMO: Kenijczykom będzie trudno podejmować racjonalne decyzje i to może kosztować życie   Mykonyo   2023-02-24
Twardy kwiat do zgryzienia    Tonhasca Júnior   2023-02-22
ChatGPT niemal zdaje lekarski egzamin końcowy   Novella   2023-02-21
“Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami   Coyne   2023-02-15
Postmodernizm obnażony   Dawkins   2023-02-14
Powody naszych wierzeń. Jak i dlaczego irracjonalność trzyma nas w swoich szponach i jak możemy z tym walczyć?   Pinker   2023-02-13
Kiedy zapada noc i ziemia jest ciemna   Tonhasca Júnior   2023-02-10
W nowej książce jest słuszna krytyka idei, że są lepsze i gorsze gatunki, ale jest także błędne twierdzenie, że gatunki nie są realne   Coyne   2023-02-06
Kolczatki wydmuchują bąbelki śluzu z nosa, żeby się ochłodzić   Coyne   2023-02-02
Mali i zręczni influencerzy   Tonhasca Júnior   2023-01-31
Dowody na ewolucję: Bezwłose zwierzęta mają martwe geny na sierść   Coyne   2023-01-23
Krew, znój, łzy i pot   Tonhasca Júnior   2023-01-19
Bąkojady czyszczą nosorożce   Coyne   2023-01-18
Mózg używa geometrii hiperbolicznej   Novella   2023-01-16
O wspaniały nowy świecie   Tonhasca Júnior   2023-01-12
Ciepło zabija. Zimno zabija wielu więcej   Jacoby   2023-01-09
Po co badać przestrzeń kosmiczną?   Jacoby   2023-01-04
Rdzenni Amerykanie żądają doczesnych resztek pumy z Griffith Park   Coyne   2023-01-03
Świetny artykuł o epigenetyce   Coyne   2022-12-30
Śmiało podążaj tam, gdzie nie dotarł jeszcze żaden owad   Tonhasca Júnior   2022-12-28

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk