Prawda

Piątek, 29 marca 2024 - 14:26

« 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 1470 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Kameleon przekazuje różne informacje różnymi częściami ciała   Yong   2013-12-14
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji   Ridley   2013-12-18
Wielki skandal z biopaliwami   Lomborg   2013-12-19
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu   Coyne   2013-12-22
Czy jest życie na Europie?   Ridley   2013-12-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach   Coyne   2013-12-26
Na Zeusa, natura jest przeżarta rują i korupcją   Koraszewski   2013-12-26
Proces cywilizacji   Ridley   2013-12-28
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji   Coyne   2013-12-30
Czy może istnieć sztuka bez artysty?    Wadhawan   2013-12-30
Zderzenie mentalności   Koraszewski   2014-01-01
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska   Young   2014-01-02
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków   Coyne   2014-01-04
Długi cień anglosfery   Ridley   2014-01-05
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej   Zimmer   2014-01-06
Co czyni nas ludźmi?   Dawkins   2014-01-07
Twoja choroba na szalce   Yong   2014-01-08
Czy mamut włochaty potrzebuje adwokata?   Zimmer   2014-01-09
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie   Coyne   2014-01-10
Ratując gatunek możesz go niechcący skazać   Yong   2014-01-11
Ewolucja ukryta w pełnym świetle   Zimmer   2014-01-13
Koniec humanistyki?   Coyne   2014-01-15
Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?   Yong   2014-01-16
Jak wyszliśmy na ląd, kość za kością   Zimmer   2014-01-19
Twoja wewnętrzna mucha   Cobb   2014-01-22
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!   Coyne   2014-01-25
Dlaczego poligamia zanika?   Ridley   2014-01-26
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Ewolucja i Bóg   Coyne   2014-01-29
O delfinach, dużych mózgach i skokach logiki   Yong   2014-01-30
Dziennikarski „statek upiorów” Greg Mayer   Mayer   2014-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Moda na kopanie nauki   Coyne   2014-02-03
Neandertalczycy: bliscy obcy   Zimmer   2014-02-05
O pochodzeniu dobra i zła   Coyne   2014-02-05
Sposób znajdowania genów choroby   Yong   2014-02-07
Czy humaniści boją się nauki?   Coyne   2014-02-07
Kiedy zróżnicowały się współczesne ssaki łożyskowe?   Mayer   2014-02-10
O przyjaznej samolubności   Koraszewski   2014-02-12
Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?   Zimmer   2014-02-15
Nauka odkrywa nową niewiedzę o przeszłości   Ridley   2014-02-18
Żyjące gniazdo?   Zimmer   2014-02-19
Planeta tykwy pospolitej   Zimmer   2014-02-21
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”   Coyne   2014-02-22
Dziennik z Mozambiku: Pardalota   Naskręcki   2014-02-23
Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”   Yong   2014-02-26
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Spojrzeć ślepym okiem   Yong   2014-03-02
Intelektualne danie dnia  The Big Think   Coyne   2014-03-04
Przeczołgać się przez mózg i nie zgubić się   Zimmer   2014-03-05
Gdzie podziewają się żółwiki podczas zgubionych lat?   Yong   2014-03-10
Supergen, który maluje kłamcę   Yong   2014-03-14
Idea, którą pora oddać na złom   Koraszewski   2014-03-15
Zwycięstwa bez chwały   Ridley   2014-03-17
Twarde jak skała   Naskręcki   2014-03-18
Pasożyty informacyjne   Zimmer   2014-03-19
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka   Cobb   2014-03-21
Kto to był Per Brinck?   Naskręcki   2014-03-23
Potrafimy rozróżnić między przynajmniej bilionem zapachów   Yong   2014-03-25
Godzina Ziemi czyli o celebrowaniu ciemności   Lomborg   2014-03-27
Słonie słyszą więcej niż ludzie   Yong   2014-03-30
Niebo gwiaździste nade mną, małpa włochata we mnie   Koraszewski   2014-03-31
Wielkoskrzydłe   Naskręcki   2014-04-02
Najstarsze żyjące organizmy   Coyne   2014-04-03
Jak zmienić bakterie jelitowe w dziennikarzy   Yong   2014-04-06
Eureka! Sprytne wrony to odkryły   Coyne   2014-04-07
Sukces upraw GM w Indiach   Lomborg   2014-04-09
Wirus, który sterylizuje owady, ale je pobudza   Yong   2014-04-12
Przystosować się do zmiany klimatu   Ridley   2014-04-14
Jeden oddech, który zmienił planetę   Naskręcki   2014-04-16
Najgorsze w karmieniu komarów jest czekanie   Yong   2014-04-17
Kłopotliwa podróż w przyszłość   Ridley   2014-04-19
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach   Coyne   2014-04-26
Musza bakteria zaprasza inne muszki na uczty owocowe   Yong   2014-04-27
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat   Cobb   2014-04-28
Mądrość (małych) tłumów   Zimmer   2014-04-29
Tak bada się ewolucję inteligencji u zwierząt   Yong   2014-05-02
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza   Coyne   2014-05-03
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się   Ridley   2014-05-04
Pomidory tworzą pestycydy z zapachu swoich sąsiadów   Yong   2014-05-07
Potrawy z pasożytów   Zimmer   2014-05-08
Technologia jest często matką nauki, a nie odwrotnie   Ridley   2014-05-09
Montezuma i jego flirty   Coyne   2014-05-11
Insekt dziedziczy mikroby z plemnika taty   Yong   2014-05-12
Polowanie na nietoperze   Naskręcki   2014-05-14
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia   Coyne   2014-05-15
Obrona śmieciowego DNA   Zimmer   2014-05-17
Gdzie są badania zwierzęcych wagin?   Yong   2014-05-20
Niemal ssaki   Naskręcki   2014-05-21
Zobaczyć jak splątane są gałęzie drzewa   Zimmer   2014-05-23
Dlaczego ramiona ośmiornicy nie plączą się   Yong   2014-05-24
Niezwykły pasikonik szklany   Naskręcki   2014-05-27
Wąż zgubiony i ponownie odnaleziony   Mayer   2014-05-28
Niespodziewani krewni mamutaków   Yong   2014-05-30
Trochę lepszy  świat   Ridley   2014-05-31
Tam, gdzie są ptaki   Mayer   2014-06-01
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Jestem spełniony   Naskręcki   2014-06-04

« 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