Сайт Лотоса » на главную страницу
домойFacebookTwitter

Болезная эволюция

| Еще
Гнездящиеся в нас вирусы и бактерии могут кардинальным образом ускорять эволюционные процессы, быстро перемещая фрагменты ДНК между различными разновидностями живых организмов. Столь смелый вывод был сделан американскими специалистами из частного Университета Райса (Rice University, г. Хьюстон, штат Техас, основан в 1891 году на средства филантропа Уильяма Райса). Соответствующая статья опубликована в Physical Review Letters 29 января.

В принципе, многочисленные проекты последнего десятилетия, посвященные картированию генома, уже показали, что генная информация может передаваться таким необычным образом — то есть «переезжая» верхом на вирусах, однако теперь биологи в своих построениях пошли еще дальше — они утверждают, что именно заражение микрофлорой и дает толчок к быстрому развитию организмов, приобретению ими принципиально новых функций и признаков.

«Переезды» фрагментов ДНК получили в специальной литературе название горизонтального переноса генов (horizontal gene transfer — HGT). Сама мысль о возможности такого переноса (между отдельно существующими организмами, а не от родителей к потомству) появилась еще полстолетия назад, первоначально она подвергалась резкой критике, и лишь появление бактерий, резистентных к испытанным лекарственным средствам, и некоторые последующие открытия (вроде выявления комплексов белков, используемых микроорганизмами для обмена генетической информацией) привели к широкому признанию этой концепции. Ну а уже искусственный «горизонтальный перенос», собственно, и лежит в основе многих методов генной инженерии. По сравнению с более привычной идеей полового отбора и случайными последовательностями мутаций у HGT есть неоспоримое преимущество: каждый такой перенос сопоставим с целой серией обычных генетических мутаций, протекающих при этом еще и в чрезвычайно сжатые сроки, таким образом они позволяют объяснить «противоестественное» ускорение эволюционных процессов в самых «проблемных» направлениях.

Нынешний вид хромосом, отвечающих за передачу наследственной информации, во многом определяется «замусориванием» ее остатками встроившихся в геном эукариот вирусов и, возможно, подхваченных ими по дороге от одного хозяина к другому участков ДНК других видов — это касается и человека, и животных, и растений. Майкл Дим из Университета Райса поясняет, что подобные признаки позволяют микробиологам отследить этапы развития адаптивной иммунной системы у людей и некоторых других позвоночных за последние 400 миллионов лет. «В какой-то момент вирусы и бактерии могут случайно прихватить полезный белок или ген, и после этого он может быть передан более сложным разновидностям. Я думаю, что эти процессы могут считаться основным механизмом, за счет которого происходит приобретение принципиально новых функций», — говорит Майкл Дим.

Как известно, взгляды на эволюционное развитие (в основе которого лежит теория Дарвина) в науке тоже «эволюционируют», приобретают определенную глубину, обрастают деталями, изложение конкретных аспектов теории становится все более и более запутанным для людей непосвященных. На настоящий момент собрано множество удивительных фактов. Так, например, анализ ископаемых останков показывает, что одноклеточные организмы появились на Земле приблизительно 3,5 миллиарда лет назад (едва ли не на заре существования Солнечной системы, которой не более 5 миллиардов лет). Однако потребовалось долгих 2,5 миллиарда лет на то, чтобы на нашей планете развились первые многоклеточные организмы. Наконец, еще за миллиард лет эти первые многоклеточные организмы, проэволюционировав, породили все то многообразие форм растений и животных, которое мы наблюдаем сейчас. За счет чего же темпы эволюции могли увеличиться столь кардинальным образом?

По мнению группы профессора Дима (которая занята сейчас внедрением инструментария, применяемого в статистической физике, в молекулярную биологию — отсюда, видимо, и публикации в «непрофильных» физических журналах), именно случаи горизонтальных переносов отдельных генов и небольших генных блоков в геномы эволюционно далеких организмов могли сыграть определяющую роль в эволюционном скачке, позволившем ранним многоклеточным организмам стремительно усложниться и достичь нынешних высот развития. «Простые организмы мы можем сравнить с отдельными элементарными кубиками игры «Лего», — объясняет Дим. — Если вы получите в свое распоряжение достаточное количество разнообразных элементов этого конструктора, то сможете собрать разные интересные структуры. Около трех миллиардов лет потребовалось только на то, чтобы получить первые элементы, но как только они были получены, работа сразу закипела: одни и те же элементы могли сопрягаться самыми различными способами». Модульная структура генов сделала их идеальным объектом для «конструирования» посредством горизонтальных переносов, что позволяло заимствовать благоприобретенные черты, переставлять их между различными разновидностями.

Все эти рассуждения заставляют вспомнить учение древнегреческого (сицилийского) философа, пророка и чудотворца V в. до н. э. Эмпедокла из Акраганта, которое он изложил в поэмах «О природе» и «О жизни». По Эмпедоклу, все живые существа (не только животные, но и люди) возникли из соединяющихся в Эпоху Любви независимо возникших отдельных частей тел — рук, ног, глаз, голов и т.д. В ряде случаев члены соединялись как попало (и чем вам ни конструктор «Лего»?!), так что образовывались, например, «быкородные человеколицые», но со временем выжили лишь те создания, у которых соединение членов было правильно и сообразно...

Нужно заметить, что хотя наличие аналогов всех этих надорганизменных процессов теперь уже не отрицается, все-таки однозначной оценки роли горизонтальных обменов генетической информацией в эволюции крупных животных и растений в научном сообществе нет. Многие ученые склонны соглашаться лишь с тем, что процессы горизонтальных переносов существенны исключительно для микроорганизмов. Да и в оригинальных работах, написанных Димом и его коллегами, их статистический анализ (заставляющий отбросить или принять ту или иную эволюционную модель) ведется на примере простейших организмов... Новизна же данных работ состоит в том, что в новые модели удалось встроить те факторы, что прежде в аналогичных случаях просто не принимались во внимание...

Специалист по молекулярной эволюции профессор Отто Берг (Otto Berg) из шведского Университета города Упсала, который не принимал непосредственного участия в вышеописанных исследованиях, уверен в том, что заключение о возможности рекомбинаций генов (переобъединения изначальных генетических последовательностей) и горизонтального генного транспорта на современном этапе теперь уже не может оспариваться, и вообще для микроорганизмов все это весьма существенно. Горизонтальные переносы генов становятся особенно действенными тогда, когда тот или иной вид или популяция испытывает мощное давление окружающей среды — находится на грани вымирания. Например, если бактерии подвергаются воздействию антибиотиков, то должен либо появиться новый особо устойчивый штамм (речь о так называемой антибиотикорезистентности, либо они все должны вымереть — третьего не дано. Поэтому абсолютно любые благоприобретенные признаки (имеются в виду как случайные мутации, так и гены, перенесенные вирусом), которые даруют им устойчивость к препаратам, могут получить в колонии самое широкое распространение — закрепляться среди всех выживших ее обитателей. «Когда популяция сталкивается с проблемой выживания или необходимостью завоевания новой экологической ниши, наследование новых признаков может быть особенно прочным, и горизонтальные переносы тогда действительно способны играть главенствующую роль», — говорит Берг.

Источник:
Интернет-газета Грани.Ру
Rice University — News & Media Relations
Разместил: SunOrigin | 25 марта 2007 | Просмотров: 4432 | Комментариев: 1

 (всего голосов: )   ·   Заметил ошибку в тексте? Выдели ее и кликни Ctrl+Enter
Комментарии:
Ник: 
Всего публикаций: 0
Всего комментариев: 0
(Гость  0 | 0)  ·  25 марта 2007, 15:50  
Нужно заметить, что хотя наличие аналогов всех этих процессов теперь уже не отрицается, все-таки однозначной оценки роли информации в развитии совершенства у практикующих нет.
Комментарии из Facebook:

Смотрите также:

Микробы правят миром
Микробы составляют 80% земной биомассы. Крейг Вентер говорит: «В чайной ложке морской воды — 5 млн бактерий и 50 млн вирусов. Если вы не любите бактерии, вам не повезло с планетой. Земля — это планета бактерий». Атмосферой управляют микробы. И нашим телом, кстати, тоже. Так называемый микробиом...

Механизм управления генетической памятью
Ученые из Университета Тель-Авива разобрались в механизме наследования воздействий окружающей среды, не записанных напрямую в нашем ДНК. Другими словами, они поняли, как может быть передан опыт от поколения к поколению, какие законы руководят этим процессом, и как на них воздействовать. «До сих пор...

Энциклопедия генов
Всемирная сетевая энциклопедия Wikipedia создает онлайн-библиотеку человеческих генов. Собирать ее будет коллектив специалистов в области генетики и биоинформатики. Основная задача Gene Wiki заключается в унификации информации по каждому гену, а также в возможности добавлять специалистами самые...

Эволюция организмов
По Дарвину наследственность фиксирует всё многообразие новых признаков, все новые признаки должны развиваться в следующих поколениях, а естественный отбор закрепит полезные или устранит вредные появившиеся признаки. Например, более длинные ноги могут создать преимущество в скорости перемещения, а...

Собственный геном обескуражил знаменитого генетика
Впервые расшифрованный геном реального, а не «условного», человека, к тому же видного генетика, обескуражил его самого – тот не смог методами генетики определить даже цвет собственных глаз. У Крейга Вентера генетический код отличался от «обобщенного» генотипа человека на 4,1 млн. участков....

Александр Ом «Жизнь! Что же ты такое? Часть 1»
Когда однажды в разговоре со скептиком я сказал, что именно душа является отражением жизни организма, то сразу же возник естественный вопрос о том, как же тогда относиться к тому, как биология объясняет организм и существование в нем жизни? Когда читаешь учебник биологии, то теория строения и...

Почему жизнь на самом деле не существует
Недавно у меня наступило прозрение, заставившее по-новому взглянуть на то, почему я так сильно люблю все живое, и по-новому задуматься над тем, что такое жизнь. Дело в том, что все то время, что люди изучают жизнь, они так и не могут дать ей четкое определение. Даже сегодня у ученых нет...

Информация

Посетители, находящиеся в статусе Гость, не могут оставлять комментарии в данной новости (кроме пользователей сети Facebook).
Вам необходимо зарегистрироваться, либо авторизоваться.
Логин:   Пароль (Забыли?):   Чужой компьютер   |   Регистрация
Новости | Библиотека Лотоса | Почтовая рассылка | Журнал «Эзотера» | Форумы Лотоса | Календарь Событий | Ссылки


Лотос Давайте обсуждать и договариваться 1999-2013
Сайт Лотоса. Системы Развития Человека. Современная Эзотерика. И вот мы здесь :)
| Правообладателям
Модное: Твиттер Фейсбук Вконтакте Живой Журнал
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100