Prawda

Sobota, 24 października 2020 - 14:11

« 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 1164 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija


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