Prawda

Niedziela, 19 wrzesnia 2021 - 10:39

« 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     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1229 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19
Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16
Wielkie zdarzenie oksydacyjne   Novela   2021-04-09
Kiedy panika klimatyczna zlewa się z kulturą anulowania   Lomborg   2021-04-06
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Nieoczekiwana historia i cudowny sukces szczepionek   Ridley   2021-03-31
Innowacja jest geograficznie zlokalizowanym i chwilowym zjawiskiem   Ridley   2021-03-29
Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt?   Coyne   2021-03-26
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Wracamy do raju?   Łukaszewski   2021-03-18
Ślimakowi morskiemu odrasta tułów z odciętej głowy, czyli “autotomia z kleptoplastią”   Coyne   2021-03-15
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu


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