Prawda

Niedziela, 5 maja 2024 - 05:20

« Poprzedni Następny »


Ironia doboru naturalnego


Jerry A. Coyne 2015-12-23


Chociaż większość mutacji w DNA, które wpływają na przystosowanie, jest szkodliwa, bez mutacji nie byłoby ewolucji. Ewolucja zależy od zmienności genetycznej stworzonej przez mutacje i chociaż istnieją inne sposoby zmiany DNA poza konwencjonalnymi mutacjami (jedną z nich jest horyzontalny transfer genów, choć w efekcie działa on jak wielka mutacja), bez losowych błędów w DNA ewolucja właściwie zatrzymała by się. Temu, że mały ułamek losowych błędów zwiększa namnażanie się kopii ich genów (dzięki polepszeniu wyniku reprodukcyjnego osobników, które noszą te dobre mutacje), zawdzięczamy całą rozmaitość gatunków i adaptacji na Ziemi.

Ironią, o której piszę w tytule, jest to, że dobór naturalny w zasadzie – i w praktyce – próbuje zredukować częstotliwość mutacji do zera. Gdyby jednak ten proces odniósł całkowity sukces, dobór naturalny przez wyeliminowanie tworzenia zmienności genetycznej podciąłby gałąź, na której siedzi. Wiemy, że dobór „próbuje” to robić, bo wszystkie zawiłe mechanizmy naprawy uszkodzonego DNA i wycinania nowych mutacji są produktami doboru naturalnego. Te mechanizmy działają nie tylko w komórkach „somatycznych” ciała, ale także w komórkach, które wytwarzają plemniki i jajeczka.


Tak więc dobór naturalny na poziomie napraw DNA podcina gałąź, na której siedzi. Dlaczego mu się to nie udało? Dlaczego organizmy nadal ewoluują? Widzę tylko cztery odpowiedzi, a jedna z nich jest nieco bardziej prawdopodobna niż pozostałe trzy.


Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest to, że ewolucja nie tworzy doskonałych adaptacji. W wypadku mutacji, chociaż dobór naturalny faworyzuje jednostki o największej zdolności do naprawienia każdej zmiany w DNA (mimo że mały ich odsetek mógłby być adaptacyjny), nie daje się osiągnąć tego poziomu doskonałości z powodu ograniczeń: koszt osiągnięcia doskonałości, fakt, że nie jest możliwe odkrycie lub usunięcie wszystkich błędów, lub, że niektóre komórki (np. plemniki lub jajeczka) mogą nawet nie mieć mechanizmów naprawy DNA z powodu ograniczeń genetycznych lub fizjologicznych.


Mniej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest to, że niedoskonałość mechanizmów naprawy DNA sama jest adaptacją. To jest, że dobór faworyzował niedoskonałą naprawę, ponieważ doskonała naprawa prowadziłaby do złego przystosowania organizmów, kiedy zmienia się środowisko i potrzebne są nowe mutacje, by się zaadaptować. Nie uważam tego za zbyt prawdopodobne, ponieważ większość mutacji nadal byłaby szkodliwa (proces naprawy DNA nie może w żaden sposób rozróżnić między pożytecznymi i szkodliwymi mutacjami) oraz dlatego, że ten rodzaj doboru wymagałby częstych zmian środowiska.


Trzeci mechanizm, pojęciowo związany z drugim, to dobór, który faworyzuje zmniejszony poziom napraw DNA lub wyższe tempo powstawania mutacji, kiedy organizm wyczuwa zmianę środowiska. Wiemy, że bakterie poddane stresowi mają wyższe tempo mutacji, ale nie wydaje się to być wynikiem doboru naturalnego; jest to prawdopodobnie epifenomen warunków stresowych, takich jak wysoka temperatura lub zmiana składu chemicznego środowiska. Możemy jednak pokazać teoretycznie, że jeśli środowisko zmienia się często, dobór naturalny mógłby faworyzować ogólny wzrost tempa mutacji, bo tworzenie wielu złych mutacji jest zrównoważone z nawiązką przez dobre mutacje, które są niezbędne do przeżycia. Nazywa się to „plastyczność” lub „ewoluowalność”. Niewiele jest jednak dowodów na to, że ogólny wzrost mutacji w warunkach stresu jest zjawiskiem powszechnym lub, kiedy zachodzi (jak u bakterii), jest wynikiem doboru naturalnego.


Wreszcie, jest wyjaśnienie doboru grupowego. Twierdzi ono, że niektóre gatunki istotnie potrafiły – poprzez dobór naturalny – osiągnąć niemal doskonałość w eliminowaniu mutacji, ale te gatunki wymarły, ponieważ nie mogły reagować na zmiany środowiska. Pozostawiłoby to nas tylko z tymi gatunkami, które mają niedoskonałe mechanizmy wykrywania i naprawiania mutacji – co widzimy dzisiaj.


Uważam ten rodzaj doboru grupowego za nieprawdopodobny, bo chociaż dobór grupowy prowadziłby do redukcji mutacji w kierunku zera, dobór indywidualny sprzeciwiałby się temu trendowi. Tak więc dobór na niedoskonałe naprawy DNA wymagałby, by tempo grupowego wymierania lub zróżnicowanej reprodukcji przeważało nas tempem zróżnicowanej reprodukcji jednostek, które faworyzują coraz bardziej zredukowane tempo mutacji. Kiedy dobór grupowy i dobór indywidualny działają w różnych kierunkach, jak to robią dla takich cech jak altruizm, wymaga to znacznego tempa grupowego wymierania lub grupowej propagacji, by ustalić cechę; a nawet kiedy niedoskonała naprawa staje się normą grupy, dobór naturalny na jednostkach znowu zaczyna kierować tempo mutacji w kierunku zera.


Ironią doboru naturalnego jest to, że ma tendencję do podcinania gałęzi, na której siedzi. Nie był jednak w stanie tego zrobić, bo, moim zdaniem, dobór naturalny nie potrafi stworzyć całkowitej doskonałości. W wypadku mutacji, dobór nie jest w stanie całkowicie wyplenić nowych błędów z DNA.


Mogę mylić się w tych rozważaniach lub nie zauważyć jakiegoś wyjaśnienia, ale dzisiaj trudno mi się myśli, więc oferuję wam to pod rozwagę.

 

The irony of natural selection

Why Evolution Is True, 8 grudnia 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne


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 wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.


Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj




Komentarze
1. retrowirusy i ewolucja mieczysławski 2015-12-23


Nauka

Znalezionych 1476 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Dlaczego kod genetyczny nie jest uniwersalny   Cobb   2014-10-06
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat   Cobb   2014-04-28
Twoja wewnętrzna mucha   Cobb   2014-01-22
Ćma gynandromorf wychodzi na światło dzienne  - opowiada historię o nauce    Cobb   2015-09-15
Seksizm w nauce: czy Watson i Crick naprawdę ukradli dane Rosalind Franklin?   Cobb   2015-07-07
Uroczy wykres, który opowiada naszą historię   Cobb   2017-10-17
12 podstawowych punktów biologii ewolucyjnej   Cobb   2016-03-02
Świat RNA   Cobb   2014-11-27
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka   Cobb   2014-03-21
Dlaczego powinny nas fascynować liczące 100 tysięcy lat ludzkie zęby z Chin?   Cobb   2015-10-30
DNA: zoptymalizowany kod źródłowy?   Cobb   2015-11-30
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Wszystkiego najlepszego w dniu 60. urodzin, centralny dogmacie!   Cobb   2017-10-04
Dziwaczne, wysysające krew czerwie jurajskie   Cobb   2014-06-28
Geny neandertalskie są wszędzie   Cobb   2015-10-23
Technologia pomaga w kryzysach wodnych na całym globie   Cohen   2019-04-02
Ptasia grypa w czasach ludzkiej zarazy   Collins   2022-01-11
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Oxitec rozszerza próby z komarami GMO, by zredukować szerzenie się malarii   Conrow   2022-04-28
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Rośliny zmodyfikowane: odkłamać opinię o GMO   Conrow   2022-04-07
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
Selektywnie stosowana koncepcja tabula rasa i ideologicznie motywowane nieporozumienia   Cory Clark   2019-05-09
Dlaczego zwierzęta są urocze?   Coyne   2014-12-30
Trzecia droga ewolucji? Nie sądzę   Coyne   2015-03-05
Lekcja ewolucji: specjacja w akcji!   Coyne   2015-01-12
Moda na kopanie nauki   Coyne   2014-02-03
Niezwykłe pasikoniki naśladujące liście, u których samce i samice są różnych kolorów   Coyne   2017-01-24
Francis Crick był niesamowitym geniuszem   Coyne   2015-04-02
Ogon ćmy i nietoperze   Coyne   2015-02-23
Skąd bóbr? To są szczuroskoczki, a nie wiewiórki!   Coyne   2017-04-11
Dan Brown - akomodacjonista   Coyne   2015-01-31
Ideologiczna opozycja wobec prawdy biologicznej   Coyne   2016-12-28
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”   Coyne   2014-02-22
Kolejny gatunek wron używa narzędzi   Coyne   2016-10-06
Seks paproci i kreacjoniści   Coyne   2015-03-27
Mistyfikacja Sokala: dwadzieścia lat później   Coyne   2017-01-13
Dobór naturalny w naszym gatunku na przestrzeni ostatnich dwóch tysiącleci   Coyne   2016-10-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach   Coyne   2013-12-26
Pisklę przypominające wyglądem i zachowaniem trującą gąsienicę   Coyne   2014-12-18
Czy rozum jest “większy niż nauka”? Kiepska próba deprecjonowania nauki   Coyne   2015-04-28
Ewolucyjny poziom ludzkiej przemocy   Coyne   2016-10-14
Ciąg dalszy sporu o dobór grupowy   Coyne   2015-04-22
Eureka! Sprytne wrony to odkryły   Coyne   2014-04-07
Koniec humanistyki?   Coyne   2014-01-15
Nowe skamieniałości: najwcześniejszy na świecie znany ptak   Coyne   2015-05-12
Facet od nauki przeciwko GMO   Coyne   2014-11-12
Najstarsze organizmy: 3,7 miliarda lat?   Coyne   2016-09-13
Montezuma i jego flirty   Coyne   2014-05-11
Specjacja hybryd może być rzadka   Coyne   2016-10-29
Trawa w uchu. Ale po co?   Coyne   2014-07-09
Koszmar kreacjonisty: ewolucja w działaniu   Coyne   2016-09-21
Nowy, opierzony i czteroskrzydły dinosaur   Coyne   2014-07-23
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia   Coyne   2014-05-15
Czy człowiek musiał wyewoluować?   Coyne   2015-05-15
Selektywne używanie narzędzi wśród mrówek   Coyne   2017-01-17
Adam i Ewa: dwoje, czy więcej niż dwoje przodków?   Coyne   2017-01-07
Historia porostów i człowieka, który ją skorygował   Coyne   2017-01-26
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków   Coyne   2014-01-04
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu   Coyne   2013-12-22
Homo floresiensis, hominin “hobbit”, w Internecie   Coyne   2016-11-25
Modliszka storczykowa: czy upodabnia się do storczyka?   Coyne   2015-03-13
Cuda genetyki: arbuz bez pestek   Coyne   2014-08-25
Pająk upodabnia się do ptasich odchodów   Coyne   2014-06-17
Ewolucja i Bóg   Coyne   2014-01-29
Intelektualne danie dnia  The Big Think   Coyne   2014-03-04
Tajemnica pasków zebry rozwiązana – a przynajmniej tak mówią naukowcy   Coyne   2017-01-31
Mimikra chemiczna u mszyc   Coyne   2015-02-19
Jak często geny przeskakują między gatunkami?   Coyne   2015-04-18
Marnie napisany artykuł o uroczym gryzoniu   Coyne   2014-07-03
Ślepa salamandra z Teksasu ma nerw wzrokowy, ale nie ma prawdziwych oczu   Coyne   2016-10-11
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!   Coyne   2014-01-25
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji   Coyne   2013-12-30
OLBRZYMI owad wodny (i kilka innych)   Coyne   2014-07-28
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach   Coyne   2014-04-26
Dobór krewniaczy pozostaje wartościowym narzędziem   Coyne   2015-04-06
Najstarsza jak dotąd identyfikacja medycyny sądowej   Coyne   2014-12-10
Pradawnym płazom odrastały kończyny   Coyne   2014-09-29
Dymorfizm płciowy i ideologia   Coyne   2014-12-01
Bajka o kaczkach karolinkach   Coyne   2016-12-16
Grantowie na Galápagos i ich hybrydowe gatunki   Coyne   2014-08-18
Czy humaniści boją się nauki?   Coyne   2014-02-07
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza   Coyne   2014-05-03
Nowy opierzony dinozaur sugeruje, że większość dinozaurów miała pióra   Coyne   2014-08-03
Dowody ewolucji: wideo i nieco dłuższy wywód   Coyne   2014-10-22
O pochodzeniu dobra i zła   Coyne   2014-02-05
Genetyka kocich łat   Coyne   2014-11-26
Wierzący nagradzani za życia   Coyne   2014-12-21
Lucy mogła umrzeć spadając z drzewa   Coyne   2016-09-07
Opierzony ogon dinozaura w bursztynie!   Coyne   2016-12-19
Nowa i dziwaczna, zmieniająca kształt żaba   Coyne   2015-04-10
Z nowego artykuły wynika, że istnieje nie jeden, a cztery gatunki żyraf, nie jestem jednak pewien   Coyne   2016-09-27
John van Wyhe obala mity o Darwinie   Coyne   2016-11-09
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie   Coyne   2014-01-10
Najstarsze żyjące organizmy   Coyne   2014-04-03
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Cztery prawa biologii ewolucyjnej   Coyne   2015-10-13
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16

« 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